JP4110819B2

JP4110819B2 - Inkjet recording method

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Publication number: JP4110819B2
Application number: JP2002106295A
Authority: JP
Inventors: 渉石川
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2002-04-09
Filing date: 2002-04-09
Publication date: 2008-07-02
Anticipated expiration: 2022-04-09
Also published as: US6951376B2; US20030189609A1; JP2003300315A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インク吸収性のない記録媒体を含めたあらゆる記録媒体への記録に適したインクジェット記録方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりインクジェット記録用インク組成物としては、水溶性液体インク組成物が広く使われている。また、室温で固体のワックス等を素材としたホットメルト型インク組成物を用いて、加熱等により液化し、何らかのエネルギーを加えて吐出し、記録媒体上に付着しつつ冷却固化し記録ドットを形成するホットメルト型インクジェット記録方式が提案されている。このインクは室温で固体状であるため取扱い時に汚れないし、また、溶融時のインクの蒸発量を最小限にできるためノズルの目詰まりがない。更に、付着後直ちに固化するため「滲み」もなく、和紙から画用紙、葉書、プラスチックシートといったさまざまな記録媒体を前処理等なしで用いることができる等の利点がある。米国特許第４，３９１，３６９号、同４，４８４，９４８号には、紙質に関係なく良好な印刷品質を提供するインク組成物が記述されている。
【０００３】
また、特開昭５６−９３７７６号においては、金属面に接着性のよい紫外線硬化樹脂型インキ組成物か開示されており、更に、紫外線を露光することによって硬化するインクジェット記録用インクとして、米国特許第４，２２８，４３８号に開示されているように、エポキシ変性アクリル樹脂及びウレタン変性アクリル樹脂をバインダーとして使用し、かつ５μｍ以下の粒子径の顔料を着色成分としたインク、あるいは特開昭５８−３２６７４号に開示されているカチオン重合性のエポキシ樹脂をバインダーに用いたインク、特開平５−１８６７２５号に記載されているように、水溶性または非水溶性染料を使用したものがあり、普通紙、再生紙への印字を容易にしたものが開示されている。
【０００４】
上記のように、インクジェット専用紙等を使用せず、プラスチックシートといったさまざまな記録媒体に写真画質の高精細印字が可能なインクジェット記録方法が望まれている。
【０００５】
前記水溶性液体インクを印刷に用いた場合、インク吸収性のない記録媒体に対しては印刷が困難で、専用紙を使用する場合にも大型のインク乾燥装置が必要である。また、滲みの問題から高精細印刷は困難で解像度に限界があるため用途が限られる。
【０００６】
ワックスを用いたホットメルトタイプのインクは、インク吸収性のない記録媒体に対しても印刷は可能で、しかも、高速印刷が可能であるが、耐擦性が非常に低く印刷後の信頼性を得るのが難しく、また平滑性も劣る。
【０００７】
一方、有機顔料を着色剤として用いたインクジェット記録方式は、特に耐候性の点で染料を用いたインクジェット記録方式に比べて多くの利点があるので、ＯＡ機器、一般家庭用プリンタ、ファクシミリ等オフィスプリンタにとどまらず室内外用ポスター、大型看板、車、ガラス、エレベータ、壁及び建物の装飾、さらには布へのプリント等へ応用が期待されている。
【０００８】
紫外線等の光で記録液を硬化させる方式は、インク吸収性のない記録媒体に対しては印刷が可能である。しかし、顔料を使用した、特に、水及び有機溶媒を実質的に含まず、かつ、紫外線等の光で記録液を硬化させるインクジェット記録方式においては、本発明に示すようなドット径がコントロールされた高精細印字の前例はない。また、高精細印刷においては、形成されるドット径が小さくコントロールされていることが重要である。吸収性の高いインクジェット専用紙を使用する場合には、形成されるドット径はインク液滴量のみで調整可能であるが、インク吸収性のない記録媒体に対してインクジェットを用いて印刷する場合には、インク液滴量だけでドット径をコントロールすることは難しく、特に、小液滴から形成されるドット径をコントロールすることは難しい。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、インクヘッドの目詰まり、滲み、印刷後の安定性（耐擦性等）に優れ、かつ、ドット径のコントロールされた高精細印字が可能なインクジェット記録方法、及びあらゆる記録材料に安定して高精細な画像を印字できるインクジェット記録方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は下記構成により達成された。
【００１１】
１．少なくとも光重合性化合物及び色剤を含有してなるインクを加熱手段により４０〜１５０℃に加熱し、インクチャネルを電気・機械変換手段により膨張、収縮させてノズルからインク滴を吐出させ、記録媒体上に画像を形成した後、紫外線を照射するインクジェット記録方法において、３０℃における該インクの粘度が１０〜５００ｍＰａ・ｓであって、該インクチャネル内に負の圧力を発生させる第１パルスとそれに続き正の圧力を発生させる第２パルスからなる第１の駆動パルスによって該インク滴を吐出した後、該ノズルのインクメニスカスが該インク滴を吐出する前の静止位置に復帰しない時点で、該インクチャネル内に負の圧力を発生させる第１パルスとそれに続き正の圧力を発生させる第２パルスからなる第２の駆動パルスによって該インク滴を吐出する際に、第２の駆動パルスにおける該第１パルスの電圧の絶対値Ｖ１と該第２パルスの電圧の絶対値Ｖ２との比（Ｖ１／Ｖ２）が１．０〜５．０であることを特徴とするインクジェット記録方法。
【００１２】
２．インクチャネルが複数であり、電気・機械変換手段が該インクチャネルの隔壁を剪断モードで変形する圧電素子で構成されることを特徴とする前記１に記載のインクジェット記録方法。
【００１３】
３．第２の駆動パルスにおける第１パルスの継続時間が実質的にインクチャネルのＡＬ（音響的共振周期の２分の１）、第２パルスの継続時間が実質的にインクチャネルの２ＡＬであることを特徴とする前記１または２に記載のインクジェット記録方法。
【００１４】
４．１滴当たりのインクの吐出量が２〜２０ｐｌであることを特徴とする前記１〜３のいずれか１項に記載のインクジェット記録方法。
【００１５】
５．記録媒体上に形成されるドット径が５０〜２００μｍであることを特徴とする前記１〜４のいずれか１項に記載のインクジェット記録方法。
【００１６】
６．インクが実質的に水及び有機溶媒を含有しないことを特徴とする前記１〜５のいずれか１項に記載のインクジェット記録方法。
【００１８】
７．記録媒体がインク吸収性のないものであることを特徴とする前記１〜６のいずれか１項に記載のインクジェット記録方法。
【００１９】
８．色剤が顔料であり、該顔料の平均分散粒径が１０〜２００ｎｍで、添加量が０．５〜３０質量％であることを特徴とする前記１〜７のいずれか１項に記載のインクジェット記録方法。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下本発明を詳細に説明する。
【００２１】
本発明に用いられるインク滴吐出装置は図１及び２に示す機械的構成を有する。このインク滴吐出装置は剪断モードインク滴吐出装置である。図１で１はインクチューブ、２はノズル形成部材、３はノズル、４はインクによって形成されるインクメニスカス、Ｓは電気・機械変換手段としての側壁、６はカバープレート、７はインク供給口、８は基板である。そして、図２に示すようにインク流路であるインクチャネルＡは側壁Ｓとカバープレート６及び基板８によって形成されている。ノズル３は各インクチャネルに形成されているが、図２の一部では省略してある。
【００２２】
図１には１個のノズルを有する１個のインクチャネルの断面図が示されているが、実際の剪断モードインク滴吐出装置Ｈでは、図２（ａ）に示すようにカバープレート６と基板８の間には複数の側壁Ｓ１、Ｓ２・・Ｓｎ＋１で隔てられたインクチャネルＡ１、Ａ２、・・Ａｎが多数構成されている。インクチャネルＡ１の一端はノズル形成部材２に形成されたノズル３につながり、他端はインク供給口７を経て、インクチューブ１によって図示されていないインクタンクに接続されていて、前記ノズルにはインクによるインクメニスカス４を形成している。そして、例えば側壁Ｓ１には密着形成された電極Ｑ１、Ｑ２、と側壁Ｓ２に密着形成された電極Ｑ３、Ｑ４が設けてある。同様にインクチャネルＡ２、・・・Ａｎの各側壁にはそれぞれ電極が密着形成されている。図２（ｂ）に示すように、例えば、電極Ｑ１をアースに接続し、電極Ｑ２には、図示しない駆動回路により、図７に示すような波高値Ｖ１（絶対値）の正の第１パルスと波高値Ｖ２（絶対値）の負の第２パルスを有する駆動パルスが印加される。この駆動パルスにより、以下に述べる動作によってインク滴をノズル３から吐出する。
【００２３】
側壁Ｓ、Ｓ１、Ｓ２、・・・は図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の矢印で示すように分極方向が異なる２個の圧電材料から成る側壁Ｓａ、Ｓ１ａ、Ｓ２ａ、・・・とＳｂ、Ｓ１ｂ、Ｓ２ｂ、・・・とから構成されていて、駆動パルスを印加することによって変形するアクチュエータとして動作する。電極Ｑ２及びＱ３に駆動パルスが印加されない時は図２（ａ）のように側壁Ｓ１、Ｓ２は変形しないが、前記波形の駆動パルスが電極Ｑ２及びＱ３に印加されると、第１パルスの電圧＋Ｖによって圧電材料の分極方向に直角な方向の電界が生じ、側壁Ｓ１ａ、Ｓ１ｂとも側壁の接合面にズリ変形を生じ、また側壁Ｓ２ａ、Ｓ２ｂも同様反対方向にズリ変形を生じ、図２（ｂ）に示すように側壁Ｓ１ａ、Ｓ１ｂ及び側壁Ｓ２ａ、Ｓ２ｂは互いに外側に向けて変形し、この例ではインクチャネルＡ１の容積は大きくなる。次に、図２（ｃ）に示すように、駆動パルスの第２パルスの電圧−Ｖによって前記側壁Ｓ１ａ、Ｓ１ｂ及びＳ２ａ、Ｓ２ｂは互いに逆方向に変形して、インクチャネルＡ１の容積は急激に縮小して、インクチャネルＡ１内の圧力が変化する。この動作によってインクチャネルＡ１を満たしているインクの一部によるノズル内のインクメニスカス４を変化させ、インク滴をノズル３から吐出する。各インクチャネルも同様に駆動パルスの印加によって動作し、インク滴を吐出する。
【００２４】
しかし、上記のようにインクチャネルＡ１の側壁Ｓ１及びＳ２が変形の動作をすると、隣のインクチャネルＡ２は影響を受けるため、通常、例えば、Ａ１、Ａ４、Ａ７・・・を同位相のパルスで駆動し、次の周期でＡ２、Ａ５、Ａ８・・を駆動する方法が行われている。即ち、３個のインクチャネルを１単位とし、各単位内の１インクチャネルを順次駆動することにより、画像形成が行われる。
【００２５】
上記インク滴の吐出はインクチャネルの音響的共振（以下共振と記す）を利用して、最初にインクチャネル容積を拡大し、続いて縮小させる駆動パルスをインクチャネルの共振周期に適合させて印加し、駆動パルスの第１パルス及び第２パルスを併せてインク滴の吐出に利用する方法が用いられている。従来においては、図７に示す駆動パルスは、前記インクチャネルの共振周期に適合させた第１パルスの電圧＋Ｖ１と、これに続く第２パルスの電圧−Ｖ２の絶対値はそれぞれ｜Ｖ｜で等しく、第１パルスのパルス幅は後に説明する共振周期の二分の一、即ちＡＬである。また、第１パルスのパルス幅は２ＡＬである。このような駆動によってインクチャネルを駆動すると、効率良くインク滴を吐出することができるとして、使用されている。
【００２６】
本発明の実施の形態としては図１、２に示すものに限られず、種々の機械的構成のものがあり得る。本発明の実施の形態に係るインク吐出装置の他の例を図３〜６に示す。図３〜５において、図１と同一の部品には同一の符号を付す。
【００２７】
図３におけるＬはインクチャネルＡの長さであり、インクチャネルＡの音響的共振周期の二分の一ＡＬは、ＡＬ≒Ｌ／ＡＣで表される。ＡＣはインクチャネル内の圧力波の速度である。なお、インクチャネルＡの長さは図３（ｂ）の幾何学的な長さＬにぴったり一致するものではなく、インクチャネルＡの実効的な長さである。前記式中の≒はこのような意味を含んでいる。
【００２８】
インクチャネルＡの音響的共振周期の二分の一ＡＬは、インク吐出装置の電気・機械変換手段に矩形波を印加して出射するインク滴の速度を測定し、矩形波の電圧値を一定にして矩形波のパルス幅を変化させたときに、液滴速度が最大になるパルス幅として求められる。
【００２９】
図３に示すインク滴吐出装置のインクチャネルの配列及び駆動パルスの印加時における各インクチャネルの作動を図４に示す。
【００３０】
インクチャネルＡ１、Ａ２、Ａ３、・・・は空隙として形成されたエアチャネルＤを挟んで形成され、インクチャネルＡ１、Ａ２、Ａ３、・・・を形成する側壁には電極Ｑａが形成され、エアチャネルＤを形成する側壁には電極Ｑｄが形成される。図４（ａ）と図５（ａ）に示す例では、図示しない駆動回路からパルスＰ１、Ｐ２が電極Ｑａに印加される。
【００３１】
先ず、図４（ｂ）に示すように、第１段階として、インクチャネルＡ１、Ａ２、Ａ３、・・・の容積を拡大する正電圧＋ＶのパルスＰ１が電極Ｑａに印加される。次いで、図５（ａ）に示すように、インクチャネルＡ１、Ａ２、Ａ３、・・・の容積を縮小する負電圧−ＶのパルスＰ２が電極Ｑａに印加される。
【００３２】
このように、パルスＰ１とＰ２からなる駆動パルスを電極Ｑａに印加することにより、インクチャネルＡ１、Ａ２、Ａ３、・・・からインク滴が飛翔する。
【００３３】
図６（ａ）、（ｂ）は前述のインクチャネルＡ１、Ａ２、Ａ３、・・・の駆動における電極Ｑａ、Ｑｄの電圧を示す。図６（ａ）、（ｂ）から明らかなように、この駆動においては、電極Ｑａに正のパルスＰ１と負のパルスＰ２が印加される。
【００３４】
インクチャネル駆動方法として次に説明する他の方法がある。
図６（ｃ）、（ｄ）は他の方法における電極ＱａとＱｄの電圧を示し、この方法においては、図示しない駆動回路により、図６（ｃ）、（ｄ）に示すように、正電圧のパルスＰ１を電極Ｑａに印加する一方、電極Ｑｄに正電圧のパルスＰ２を印可する。
【００３５】
インクチャネルＡ１、Ａ２、Ａ３、・・・の容積の拡大は前記の図５（ｂ）、図６（ａ）に示す場合と同様にして行われ、インクチャネルＡ１、Ａ２、Ａ３、・・・の容積を縮小する駆動段階においては、図５（ｂ）に示すように、エアチャネルの電極Ｑｄに＋Ｖ正電圧を印加することにより、電極Ｑａに負電圧を印加した図５（ａ）の場合と同様な駆動を行っている。
【００３６】
図５（ｂ）と図６（ｃ）、（ｄ）に示す駆動方法は正電圧のパルスを用いて駆動できる点で回路の設計上有利である。
【００３７】
図７は本発明の実施の形態において、駆動パルスを機械的な変位に変換する電気・機械変換手段としての側壁Ｓ１、Ｓ２、・・・を駆動してインクを吐出させる駆動パルスの波形を示す。図７の駆動パルスは前述のように、側壁Ｓを駆動してインクチャネルＡの容積を拡大させる第１電圧＋Ｖ１のパルスと側壁Ｓを駆動してインクチャネルＡの容積を縮小させる第２電圧−Ｖ２のパルスからなる。なお、実施の形態における説明においては、個々のインクチャネルＡ１、Ａ２、・・・を説明するとき以外は、インクチャネルＡ１、Ａ２、・・・のそれぞれをインクチャネルＡと称する。また、インクチャネルを構成する側壁Ｓ１、Ｓ２、・・・のようなインクチャネル構成部も側壁Ｓのように数字を付加しないで示す。
【００３８】
前記第１パルスの電圧の絶対値Ｖ１と前記第２パルスの電圧の絶対値Ｖ２との比（Ｖ１／Ｖ２）は１．０〜５．０である。（Ｖ１／Ｖ２）がこの範囲を超えると、インク滴が吐出されないことが生じたり、サテライトが大きくなり画質が劣化してしまう。
【００３９】
本発明においては、１滴当たりの吐出量は２〜２０ｐｌが好ましい。２〜１０ｐｌがより好ましく、４〜７ｐｌが更に好ましい。２０ｐｌを越えると高精細印字が難しく、また２ｐｌ未満では形成される画像の濃度が低くなってしまう。
【００４０】
本発明においては、記録媒体上に形成されるドット径は５０〜２００μｍが好ましい。５０〜１５０μｍがより好ましく、５５〜１００μｍが更に好ましい。５０μｍ未満では形成される画像の濃度が低くなってしまい、また、２００μｍを越えると高精細印字が難しい。
【００４１】
ドット径は、液滴量だけでのコントロールでは、高精細画像を得ることが難しく、インク液滴量に加え、インク粘度と紫外線強度及び照射タイミングを調整することによって、本発明のようなドット径のコントロールができ、高精彩印字が可能となる。
【００４２】
本発明においては、インクは実質的に水及び有機溶媒を含有しないことが望ましい。実質的に水及び有機溶媒を含有しないとは、水及び有機溶媒の含有量が１質量％未満である。また、本発明に用いてもよい有機溶媒としては、グリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ヘキシレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等の高沸点低揮発性の多価アルコールが挙げられる。また、これらのモノエーテル化物、ジエーテル化物及びエステル化物、例えばエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングコールモノブチルエーテル等が挙げられる。さらに、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ等のセロソルブ類、メチルカルビトール、エチルカルビトール等のカルビトール類、モルホリン、Ｎ−エチルモルホリン等のモルホリン類、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等のピロリドン類等が挙げれる。さらにまた、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール等の高揮発性の一価アルコールが挙げられる。さらに、酢酸エチル、酢酸ブチル、安息香酸メチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎジメチルホルムアミド、エチレングリコールエーテル類、エチレングリコールアセテート類、プロピレングリコールエーテル類、プロピレングリコールアセテート類等が挙げれる。
【００４３】
本発明に用いられる紫外線線源としては、水銀ランプ、メタルハライドランプ、エキシマーランプ、紫外線レーザー・ＬＥＤ等を用いることができる。
【００４４】
基本的な照射方法は、特開昭６０−１３２７６７号に開示されている。これによると、ヘッドユニットの両側に光源を設け、シャトル方式でヘッドと光源を走査する。照射は、インク着弾後、一定時間を置いて行われることになる。更に、駆動を伴わない別光源によって硬化を完了させる。ＷＯ９９５４４１５号では、照射方法として、光ファイバーを用いた方法や、コリメートされた光源をヘッドユニット側面に設けた鏡面に当て、記録部へＵＶ光を照射する方法が開示されている。本発明の記録方法においては、これらの照射方法を用いることが可能である。
【００４５】
具体的には、帯状のメタルハライドランプ管、紫外線ランプ管が好ましい。線源は、実質的に記録装置に固定化し、稼動部を無くすことで、安価な構成とすることが可能である。
【００４６】
照射は、各色が印字毎に行われることが好ましく、つまり、何れの露光方式でも線源は２種用意し、第２の線源によって、硬化を完了させることが好ましい形態のひとつである。これは、２色目の着弾インクの濡れ性、インク間の接着性を得ることと、線源を安価に組むことに寄与する。
【００４７】
なお、第１の線源と、第２の光源とは、露光波長または露光照度を変えることが好ましい。第一照射エネルギーを第二の照射エネルギーより小さく、即ち第一の照射エネルギーを照射エネルギー総量の１〜２０％、好ましくは１〜１０％、更に好ましくは１〜５％とする。照度を変えた照射を行うことで、硬化後の分子量分布が好ましいものとなる。即ち、一度に高照度の照射を行ってしまうと、重合率は高められるものの、重合したポリマーの分子量は小さく、強度が得られない。インクジェットインクのように極端に粘度の低い組成では、このような照射方法は顕著な効果を与える。
【００４８】
また、第一の照射を第二の照射より長波長とすることで、第一の照射では、インクの表層を硬化させて、インクの滲みを抑えられ、第二の照射では照射線が届き難い記録媒体近傍のインクを硬化させ、密着性を改善することができる。インク内部の硬化促進のためにも、第二の照射線波長は長波長であることが好ましい。
【００４９】
本発明における記録方法の特徴は、上記インクを用い、一定温度にインクを加温するとともに、着弾から照射までの時間を０．０１〜０．５秒、好ましくは０．０１〜０．３秒、更に好ましくは０．０１〜０．１５秒後に放射線を照射することにある。このように着弾から照射までの時間を極短時間に制御することにより、着弾インクが硬化前に滲むことを防止することが可能となる。また、多孔質な記録媒体に対しても光源の届かない深部までインクが浸透する前に露光することができるため、未反応モノマーの残留を抑えられ、臭気を低減できる。これは、本発明のインクを用いることで大きな相乗効果をもたらすことになる。このような記録方法を取ることで、表面の濡れ性が異なるさまざまな記録媒体に対しても、着弾したインクのドット径を一定に保つことができ、画質が向上する。なお、カラー画像を得るためには、明度の低い色から順に重ねていくことが好ましい。明度の低いインクを重ねると、下部のインクまで照射線が到達しにくく、硬化感度の阻害、残留モノマーの増加及び臭気の発生、密着性の劣化が生じやすい。また、照射は、全色を吐出してまとめて露光することが可能だが、１色毎に露光する方が、硬化促進の観点で好ましい。
【００５０】
また、複数色のヘッドからなるユニットでは、各色間を実質的に照射線透過性とすることが好ましい。具体的には照射線透過性の部材でヘッド間を構成するか、部材を配置させない構成である。本発明では、このような簡単な構成とすることで、各色毎に、着弾直後、速やかに照射することが可能であり、特に二次色の滲み防止、双方向描画における、行きと帰りのドット滲み差を防止（行きと帰りの色が異なるのを防ぐ）できるため、好ましい。
【００５１】
本発明では、上記インクを４０〜１５０℃に加熱し、インク粘度を下げて吐出することが吐出安定性の点で好ましい。更に好ましくは、４０〜１００℃である。４０℃未満及び１５０℃を越えると、吐出が困難になる。照射線硬化型インクは、概して水性インクより粘度が高いため、温度変動による粘度変動幅が大きい。粘度変動はそのまま液滴サイズ、液滴吐出速度に大きく影響を与え、画質劣化を起こすため、インク温度をできるだけ一定に保つことが必要である。インク温度の制御幅は設定温度±５℃、好ましくは設定温度±２℃、更に好ましくは設定温度±１℃である。記録装置にはインク温度の安定化手段を備えるが、一定温度にする部位はインクタンク（中間タンクがある場合は中間タンク）からノズル吐出面までの配管系、部材の全てが対象となる。
【００５２】
温度コントロールのため、温度センサーを各配管部位に複数設け、インク流量、環境温度に応じた加熱制御をすることが好ましい。また、加熱するヘッドユニットは、装置本体、外気からの温度の影響を受けないよう、熱的に遮断もしくは断熱されていることが好ましい。加熱に要するプリンター立ち上げ時間を短縮するため、また熱エネルギーのロスを低減するために、他部位との断熱を行うとともに、加熱ユニット全体の熱容量を小さくすることが好ましい。
【００５３】
本発明において、インク吸収性のない記録媒体とは、水性インク組成物が浸透し難い紙、布類、または浸透しない金属、プラスチック等の素材、例えばフェノール、メラミン、塩化ビニル、アクリル、ポリカーボネート等の樹脂から製造される板、フィルム等の記録媒体、あるいは、インク吸収性のない材料からなる表面層（印字層）を有する記録媒体をいう。インク吸収性のない材料は、例えば、各種のプラスチックや金属である。
【００５４】
本発明に用いられるインクは、３０℃での粘度は１０〜５００ｍＰａ・ｓであり、４０〜５００ｍＰａ・ｓがより好ましい。１０ｍＰａ・ｓ未満では滲みが劣化し、５００ｍＰａ・ｓを越えると画質の平滑性が失われる。また、インクは６０℃で３〜３０ｍＰａ・ｓであることが好ましく、３〜２０ｍＰａ・ｓであることがより好ましい。３ｍＰａ・ｓ未満では、高速吐出に不具合を生じ、また３０ｍＰａ・ｓを越えると吐出性が劣化する。
【００５５】
本発明に用いられる光重合性化合物は、ラジカル重合性化合物、例えば特開平７−１５９９８３号、特公平７−３１３９９号、特開平８−２２４９８２号、同１０−８６３号等に記載されている光重合性組成物を用いた光硬化型材料と、カチオン重合系の光硬化性樹脂が知られており、最近では可視光以上の長波長域に増感された光カチオン重合系の光硬化性樹脂も、例えば、特開平６−４３６３３号、同８−３２４１３７号等に公開されている。
【００５６】
ラジカル重合性化合物は、ラジカル重合可能なエチレン性不飽和結合を有する化合物であり、分子中にラジカル重合可能なエチレン性不飽和結合を少なくとも１つ有する化合物であればどのようなものでもよく、モノマー、オリゴマー、ポリマー等の化学形態を持つものが含まれる。ラジカル重合性化合物は１種のみ用いてもよく、また目的とする特性を向上するために任意の比率で２種以上を併用してもよい。
【００５７】
ラジカル重合可能なエチレン性不飽和結合を有する化合物の例としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸等の不飽和カルボン酸及びそれらの塩、エステル、ウレタン、アミドや無水物、アクリロニトリル、スチレン、さらに種々の不飽和ポリエステル、不飽和ポリエーテル、不飽和ポリアミド、不飽和ウレタン等のラジカル重合性化合物が挙げられる。具体的には、２−エチルヘキシルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、カルビトールアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、ベンジルアクリレート、ビス（４−アクリロキシポリエトキシフェニル）プロパン、ネオペンチルグリコールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、オリゴエステルアクリレート、Ｎ−メチロールアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、エポキシアクリレート等のアクリル酸誘導体、メチルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、アリルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、ジメチルアミノメチルメタクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、トリメチロールエタントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、２，２−ビス（４−メタクリロキシポリエトキシフェニル）プロパン等のメタクリル誘導体、その他、アリルグリシジルエーテル、ジアリルフタレート、トリアリルトリメリテート等のアリル化合物の誘導体が挙げられ、さらに具体的には、山下晋三編、「架橋剤ハンドブック」、（１９８１年大成社）；加藤清視編、「ＵＶ・ＥＢ硬化ハンドブック（原料編）」（１９８５年、高分子刊行会）；ラドテック研究会編、「ＵＶ・ＥＢ硬化技術の応用と市場」、７９頁、（１９８９年、シーエムシー）；滝山栄一郎著、「ポリエステル樹脂ハンドブック」、（１９８８年、日刊工業新聞社）等に記載の市販品もしくは業界で公知のラジカル重合性ないし架橋性のモノマー、オリゴマー及びポリマーを用いることができる。上記ラジカル重合性化合物の添加量は好ましくは１〜９７質量％であり、より好ましくは３０〜９５質量％である。
【００５８】
ラジカル重合開始剤としては、特公昭５９−１２８１号、同６１−６２１号、及び特開昭６０−６０１０４号等の各公報記載のトリアジン誘導体、同５９−１５０４号及び特開昭６１−２４３８０７号等に記載の有機過酸化物、特公昭４３−２３６８４号、同４４−６４１３号、同４４−６４１３号及び同４７−１６０４号等並びに米国特許第３，５６７，４５３号に記載のジアゾニウム化合物、同第２，８４８，３２８号、同第２，８５２，３７９号及び同２，９４０，８５３号に記載の有機アジド化合物、特公昭３６−２２０６２号、同３７−１３１０９号、同３８−１８０１５号、同４５−９６１０号等に記載のオルト−キノンジアジド類、同５５−３９１６２号、特開昭５９−１４０２３号等及び「マクロモレキュルス（Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ）、第１０巻、第１３０７頁（１９７７年）に記載の各種オニウム化合物、特開昭５９−１４２２０５号に記載のアゾ化合物、特開平１−５４４４０号、ヨーロッパ特許第１０９，８５１号、同第１２６，７１２号等、「ジャーナル・オブ・イメージング・サイエンス」（Ｊ．Ｉｍａｇ．Ｓｃｉ．）」、第３０巻、第１７４頁（１９８６年）に記載の金属アレン錯体、特願平４−５６８３１号及び特願平４−８９５３５号に記載の（オキソ）スルホニウム有機ホウ素錯体、特開昭６１−１５１１９７号に記載のチタノセン類、「コーディネーション・ケミストリー・レビュー（ＣｏｏｒｄｉｎａｎｔｉｏｎＣｈｅｍｉｓｔｒｙＲｅｖｉｅｗ）」、第８４巻、８５〜２７７頁（１９８８年）及び特開平２−１８２７０１号に記載のルテニウム等の遷移金属を含有する遷移金属錯体、特開平３−２０９４７７号に記載の２，４，５−トリアリールイミダゾール２量体、４臭化炭素や特開昭５９−１０７３４４号に記載の有機ハロゲン化合物等が挙げられる。これらの重合開始剤はラジカル重合可能なエチレン不飽和結合を有する化合物１００質量部に対して０．０１から１０質量部の範囲で含有されるのが好ましい。
【００５９】
カチオン重合系光硬化樹脂としては、カチオン重合により高分子化の起こるタイプ（主にエポキシタイプ）のエポキシタイプの紫外線硬化性プレポリマー、モノマーは、１分子内にエポキシ基を２個以上含有するプレポリマーを挙げることができる。このようなプレポリマーとしては、例えば、脂環式ポリエポキシド類、多塩基酸のポリグリシジルエステル類、多価アルコールのポリグリシジルエーテル類、ポリオキシアルキレングリコールのポリグリシジルエーテル類、芳香族ポリオールのポリグリシジルエーテル類、芳香族ポリオールのポリグリシジルエーテル類の水素添加化合物類、ウレタンポリエポキシ化合物類及びエポキシ化ポリブタジエン類等を挙げることができる。これらのプレポリマーは、その一種を単独で使用することもできるし、また、その２種以上を混合して使用することもできる。
【００６０】
カチオン重合性組成物中に含有されるカチオン重合性化合物としては、他に例えば下記の（１）スチレン誘導体、（２）ビニルナフタレン誘導体、（３）ビニルエーテル類及び（４）Ｎ−ビニル化合物類を挙げることができる。
（１）スチレン誘導体
例えば、スチレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−メトキシスチレン、β−メチルスチレン、ｐ−メチル−β−メチルスチレン、α−メチルスチレン、ｐ−メトキシ−β−メチルスチレン等
（２）ビニルナフタレン誘導体
例えば、１−ビニルナフタレン、α−メチル−１−ビニルナフタレン、β−メチル−１−ビニルナフタレン、４−メチル−１−ビニルナフタレン、４−メトキシ−１−ビニルナフタレン等
（３）ビニルエーテル類
例えば、イソブチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、フェニルビニルエーテル、ｐ−メチルフェニルビニルエーテル、ｐ−メトキシフェニルビニルエーテル、α−メチルフェニルビニルエーテル、β−メチルイソブチルビニルエーテル、β−クロロイソブチルビニルエーテル等
（４）Ｎ−ビニル化合物類
例えばＮ−ビニルカルバゾール、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルインドール、Ｎ−ビニルピロール、Ｎ−ビニルフェノチアジン、Ｎ−ビニルアセトアニリド、Ｎ−ビニルエチルアセトアミド、Ｎ−ビニルスクシンイミド、Ｎ−ビニルフタルイミド、Ｎ−ビニルカプロラクタム、Ｎ−ビニルイミダゾール等。
【００６１】
上記カチオン重合性化合物のカチオン重合性組成物中の含有量は１〜９７質量％が好ましくは、より好ましくは３０〜９５質量％である。
【００６２】
カチオン重合系光硬化樹脂の開始剤としては、芳香族オニウム塩を挙げることができる。この芳香族オニウム塩として、周期表第Ｖａ族元素の塩、例えば、ホスホニウム塩（例えば、ヘキサフルオロリン酸トリフェニルフェナシルホスホニウム等）、第VIａ族元素の塩、例えば、スルホニウム塩（例えば、テトラフルオロホウ酸トリフェニルスルホニウム、ヘキサフルオロリン酸トリフェニルスルホニウム、ヘキサフルオロリン酸トリス（４−チオメトキシフェニル）、スルホニウム及びヘキサフルオロアンチモン酸トリフェニルスルホニウム等）、及び第VIIａ族元素の塩、例えば、ヨードニウム塩（例えば、塩化ジフェニルヨードニウム等）を挙げることができる。
【００６３】
このような芳香族オニウム塩をエポキシ化合物の重合におけるカチオン重合開始剤として使用することは、米国特許第４，０５８，４０１号、同第４，０６９，０５５号、同第４，１０１，５１３号及び同第４，１６１，４７８号に詳述されている。
【００６４】
好ましいカチオン重合開始剤としては、第VIａ族元素のスルホニウム塩が挙げられる。その中でも、紫外線硬化性と紫外線硬化性の組成物の貯蔵安定性の観点からすると、ヘキサフルオロアンチモン酸トリアリールスルホニウムが好ましい。また、フォトポリマーハンドブック（フォトポリマー懇話会編工業調査会発行１９８９年）の３９〜５６頁に記載の公知の光重合開始剤、特開昭６４−１３１４２号、特開平２−４８０４号に記載されている化合物を任意に用いることが可能である。
【００６５】
本発明に用いられるインクには、反応希釈剤、充填剤、流動助剤、チキソトロピー剤、湿潤剤、消泡剤、可塑剤のような添加剤を含有することができる。また、耐光剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、重合禁止剤、腐食防止剤のような安定化剤または、Ｓｉ系化合物、ワックス等を添加してもよい。
【００６６】
本発明に用いられる色剤としては、従来から知られている水溶性染料、油溶性染料及び顔料が使用できる。本発明においては、顔料がより好ましい。
【００６７】
水溶性染料として、例えば、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック−２、−４、−９、−１１、−１７、−１９、−２２、−３２、−８０、−１５１、−１５４、−１６８、−１７１、−１９４；Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー−１、−２、−６、−８、−２２、−３４、−７０、−７１、−７６、−７８、−８６、−１１２、−１４２、−１６５、−１９９、−２００、−２０１、−２０２、−２０３、−２０７、−２１８、−２３６、−２８７；Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド−１、−２、−４、−８、−９、−１１、−１３、−１５、−２０、−２８、−３１、−３３、−３７、−３９、−５１、−５９、−６２、−６３、−７３、−７５、−８０、−８１、−８３、−８７、−９０、−９４、−９５、−９９、−１０１、−１１０、−１８９；Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー−１、−２、−４、−８、−１１、−１２、−２６、−２７、−２８、−３３、−３４、−４１、−４４、−４８、−５８、−８６、−８７、−８８、−１３５、−１４２、−１４４；Ｃ．Ｉ．フードブラック−１、−２；Ｃ．Ｉ．アシッドブラック−１、−２、−７、−１６、−２４、−２６、−２８、−３１、−４８、−５２、−６３、−１０７、−１１２、−１１８、−１１９、−１２１、−１５６、−１７２、−１９４、−２０８；Ｃ．Ｉ．アシッドブルー−１、−７、−９、−１５、−２２、−２３、−２７、−２９、−４０、−４３、−５５、−５９、−６２、−７８、−８０、−８１、−８３、−９０、−１０２、−１０４、−１１１、−１８５、−２４９、−２５４；Ｃ．Ｉ．アシッドレッド−１、−４、−８、−１３、−１４、−１５、−１８、−２１、−２６、−３５、−３７、−１１０、−１４４、−１８０、−２４９、−２５７；Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー−１、−３、−４、−７、−１１、−１２、−１３、−１４、−１８、−１９、−２３、−２５、−３４、−３８、−４１、−４２、−４４、−５３、−５５、−６１、−７１、−７６、−７８、−７９、−１２２等が挙げられる。
【００６８】
油溶性染料としては、アゾ染料、金属錯塩染料、ナフトール染料、アントラキノン染料、インジゴ染料、カーボニウム染料、キノイミン染料、シアニン染料、キノリン染料、ニトロ染料、ニトロソ染料、ベンゾキノン染料、ナフトキノン染料、ナフタルイミド染料、ペリノン染料、フタロシアニン染料等が挙げられるが、これらに限られるものではない。
【００６９】
水に不溶性染料及び顔料としては、特に限定されるものではないが、有機顔料、無機顔料、着色ポリマー粒子、水不溶性染料、分散染料、油溶性染料等が挙げられる。黒色顔料としては、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラック顔料等があげられ、例えば、Ｒａｖｅｎ７０００、Ｒａｖｅｎ５７５０、Ｒａｖｅｎ５２５０、Ｒａｖｅｎ５０００ＵＬＴＲＡ II、Ｒａｖｅｎ３５００、Ｒａｖｅｎ２０００、Ｒａｖｅｎ１５００、Ｒａｖｅｎ１２５０、Ｒａｖｅｎ１２００、Ｒａｖｅｎ１１９０ＵＬＴＲＡ II、Ｒａｖｅｎ１１７０、Ｒａｖｅｎ１２５５、Ｒａｖｅｎ１０８０、Ｒａｖｅｎ１０６０（以上、コロンビアン・カーボン社製）、Ｒｅｇａｌ４００Ｒ、Ｒｅｇａｌ３３０Ｒ、Ｒｅｇａｌ６６０Ｒ、ＭｏｇｕｌＬ、ＢｌａｃｋＰｅａｒｌｓＬ、Ｍｏｎａｒｃｈ７００、Ｍｏｎａｒｃｈ８００、Ｍｏｎａｒｃｈ、８８０、Ｍｏｎａｒｃｈ９００、Ｍｏｎａｒｃｈ１０００、Ｍｏｎａｒｃｈ１１００、Ｍｏｎａｒｃｈ１３００、Ｍｏｎａｒｃｈ１４００（以上キャボット社製）、ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋＦＷ１、ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋＦＷ２、ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋＦＷ２Ｖ、ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋ１８、ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋＦＷ２００、ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋＳ１５０、ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋＳ１６０、ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋＳ１７０、Ｐｒｉｔｅｘ３５、ＰｒｉｔｅｘＵ、Ｖｒｉｎｔｅｘ１４０Ｕ、Ｐｒｉｎｔｅｘ１４０Ｖ、ＳｐｅｃｉａｌＢｌａｃｋ６、ＳｐｅｃｉａｌＢｌａｃｋ５、ＳｐｅｃｉａｌＢｌａｃｋ４Ａ、ＳｐｅｃｉａｌＢｌａｃｋ４（以上、デグッサ社製）、Ｎｏ．２５、Ｎｏ．３３、Ｎｏ．４０、Ｎｏ．４７、Ｎｏ．５２、Ｎｏ．９００、Ｎｏ．２３００、ＭＣＦ−８８、ＭＡ６００、ＭＡ７、ＭＡ８、ＭＡ１００（以上、三菱化学社製）等を使用することができる。また、マグネタイト、フェライト等の磁性体微粒子、チタンブラック等を黒色顔料として用いることもできる。
【００７０】
シアン色顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー−１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー−２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー−３、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー−１５、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー−１５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー−１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー−１５：３４、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー−１６、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー−２２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー−６０等が挙げられる。
【００７１】
マゼンタ色顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド−５、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド−７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド−１２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド−４８、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド−４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド−５７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド−１１２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド−１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド−１２３、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド−１４６、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド−１６８、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド−１８４、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド−２０２等が挙げられる。
【００７２】
黄色顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー−１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー−２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー−３、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー−１２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー−１３、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー−１４、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー−１６、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー−１７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー−７３、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー−７４、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー−７５、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー−８３、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー−９３、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー−９５、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー−９７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー−９８、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー−１１４、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー−１２８、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー−１２９、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー−１５１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー−１５４等が挙げられる。
【００７３】
上記の黒色及びシアン、マゼンタ、イエローの３原色顔料のほか、赤、緑、青、茶、白等の特定色顔料、金、銀色等の金属光沢顔料、無色の体質顔料、プラスチックピグメント等を使用することもできる。また、上記以外に新たに合成した顔料を用いることもできる。さらに、これらの顔料は、表面処理されたものであってもよい。表面処理方法としては、例えば、アルコール、酸、塩基、シラン化合物等のカップリング剤による処理、ポリマーグラフト化処理、プラズマ処理等が挙げられる。本発明において使用する色材は、有機及び無機不純物の含有量が少ないものが好ましい。一般に市販されている色材は不純物の含有量が多いので、その精製品を使用することが望ましい。本発明の上記固体インク組成物に用いられる色材は、インク質量に対し０．５〜３０質量％、好ましくは１〜１５質量％の範囲で使用される。
【００７４】
本発明においては、分散された顔料を用いることが好ましい。顔料の分散には、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル、アジテータ、ヘンシェルミキサ、コロイドミル、超音波ホモジナイザー、パールミル、湿式ジェットミル、ペイントシェーカー等各種を用いることができる。また、遠心分離装置を使用して、あるいは、フィルターを使用して顔料分散体から粗粒分を除去することも好ましい。本発明の水性顔料インクに使用する顔料分散体の平均粒径は１０〜２００ｎｍが好ましく、５０〜１００ｎｍがより好ましい。
【００７５】
本発明に用いられる水性顔料インクには、必要に応じて、界面活性剤を含有させてもよい。本発明の水性顔料インクに好ましく使用される界面活性剤としては、例えば、ジアルキルスルホコハク酸塩類、アルキルナフタレンスルホン酸塩類、脂肪酸塩類等のアニオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル類、アセチレングリコール類、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロックコポリマー類等のノニオン性界面活性剤、アルキルアミン塩類、第４級アンモニウム塩類等のカチオン性界面活性剤が挙げられる。これらの中で特に、アニオン性界面活性剤及びノニオン性界面活性剤が好ましい。
【００７６】
本発明に用いられる水性顔料インクには、この他に、防腐剤、防黴剤、粘度調整剤等を必要に応じて含有させてもよい。
【００７７】
顔料を分散するために使用される分散剤としては、例えば、高級脂肪酸塩、アルキル硫酸塩、アルキルエステル硫酸塩、アルキルスルホン酸塩、スルホコハク酸塩、ナフタレンスルホン酸塩、アルキルリン酸塩、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルリン酸塩、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、グリセリンエステル、ソルビタンエステル、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、アミンオキシド等の活性剤、あるいは、スチレン、スチレン誘導体、ビニルナフタレン誘導体、アクリル酸、アクリル酸誘導体、マレイン酸、マレイン酸誘導体、イタコン酸、イタコン酸誘導体、フマル酸、フマル酸誘導体から選ばれた２種以上の単量体からなるブロック共重合体、ランダム共重合体及びこれらの塩を挙げることができる。
【００７８】
顔料の分散には、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル、アジテータ、ヘンシェルミキサ、コロイドミル、超音波ホモジナイザー、パールミル、湿式ジェットミル、ペイントシェーカー等各種を用いることができる。また、遠心分離装置を使用して、あるいは、フィルターを使用して顔料分散体から粗粒分を除去することも好ましい。
【００７９】
本発明に用いられるインクのｐＨは４〜１０であることが好ましい。更に、好ましくは５〜９である。
【００８０】
本発明に用いられるインクの表面張力は記録媒体及びヘッドノズル部材に対する濡れ性を考慮して、２０〜６０ｍＮ／ｍの範囲にあることが好ましく、より好ましくは２５〜５０ｍＮ／ｍの範囲に設定される。インクの表面張力が２０ｍＮ／ｍよりも低くなると、ノズルからインクが溢れだしやすくなり、また、６０ｍＮ／ｍよりも高くなると、乾燥時間が長くなる。
【００８１】
表面張力を調整するために、必要に応じて、界面活性剤を含有させてもよい。本発明に用いられるインクに好ましく使用される界面活性剤としては、例えば、ジアルキルスルホコハク酸塩類、アルキルナフタレンスルホン酸塩類、脂肪酸塩類等のアニオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル類、アセチレングリコール類、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロックコポリマー類等のノニオン性界面活性剤、アルキルアミン塩類、第４級アンモニウム塩類等のカチオン性界面活性剤が挙げられる。これらの中で特に、アニオン性界面活性剤及びノニオン性界面活性剤が好ましい。
【００８２】
【実施例】
以下、実施例により本発明を説明するが、本発明の実施態様はこれらに限定されるものではない。
【００８３】
実施例１
〔インクの作製〕
（インク１）
下記のインク組成物を１５０℃に加熱して混合攪拌した後、得られた液体を加熱下、フィルターでろ過し、冷却してインク１を得た。インク１は光重合性化合物を含有しない比較用の固形インクである。
【００８４】

（インク２タイプ）
下記組成物を分散してシアン顔料分散物を得た。
【００８５】

なお、顔料粒子の平均粒径が１００ｎｍとなるように分散条件を調整し、次いで加熱下でフィルター濾過を行って調製した。
【００８６】
次に、下記のインク組成物を加熱せず混合攪拌した後、絶対ろ過精度２μｍのフィルターでろ過し、インク２タイプを得た。
【００８７】

（インク３タイプ）
下記のインク組成物を加熱せず混合攪拌した後、絶対ろ過精度２μｍのフィルターでろ過し、インク３タイプを得た。
【００８８】

（インク４タイプ）
下記のインク組成物を加熱せず混合攪拌した後、絶対ろ過精度２μｍのフィルターでろ過し、インク４タイプを得た。
【００８９】

（インク５）
インク３タイプにメチルエチルケトンを１０質量％添加し、混合攪拌し、インク５を得た。
【００９０】
〔評価〕
（粘度の測定）
上記調製したインクの３０℃における粘度を回転粘度計（トキメック製ＥＤＬモデル）を用いて測定した。測定結果を表１に示す。
【００９１】
（画像記録）
次に、ピエゾ型インクジェットノズルを有する図８〜１０の構成からなるインクジェット記録装置に上記作製したインクを用いて、環境温度２５℃にてインク吸収性のない記録媒体へ画像記録を行った。
【００９２】
図８は、本発明に用いることのできる放射線照射部を持つ印字ヘッドユニットの一例を示す底面概略図である。
【００９３】
図８において、キャリッジ１５には、イエローインク用のインクジェットヘッド１４Ｙ、マゼンタインク用のインクジェットヘッド１４Ｍ、シアンインク用のインクジェットヘッド１４Ｃ及びブラックインク用のインクジェットヘッド１４Ｋを有し、各インクジェットヘッドに隣接して紫外線光源１１と光ファイバー１２で接続している放射線照射部（ＵＶ光照射部）１３がそれぞれ設けられている。キャリッジ１５を主走査方向に移動しながら、複数のノズルを有する各ヘッドジェットヘッド１４Ｙ〜１４Ｋよりインクを記録媒体上に着弾させた後、直ちにその下流部に設けられた放射線照射部１３により、紫外線を照射し、着弾したインク液滴を硬化させるものである。
【００９４】
図９は、本発明に用いることのできる加熱による粘度調整手段を有する印字ヘッドユニットの一例を示す側面概略図である。
【００９５】
図９において、キャリッジ１５には、元タンク（不図示）と供給配管１８を介して接続しているインク供給タンク１６、フィルター１７及びインクヘッド１４Ｙ〜１４Ｋから構成される各色インクジェットユニットを有し、これらは加熱ユニット１９により所定の温度に保温されている。また、加熱ユニット１９に隣接して紫外線光源１１と光ファイバー１２で接続している放射線照射部（ＵＶ光照射部）１３がそれぞれ設けられている。また、各色のインクジェットヘッド１４Ｙ〜１４Ｋには、直接紫外線が当たらないように１対の遮蔽板２２がそれぞれ設けられている。図８と同様に、キャリッジ１５を主走査方向に移動しながら、一定の温度に保たれた複数のノズルを有する各色のインクジェットヘッド１４Ｙ〜１４Ｋよりインク液滴２１を記録媒体２０上に着弾させた後、直ちにその下流部に設けられた各放射線照射部１３により、紫外線を照射し、着弾したインク液滴２１を硬化させるものである。
【００９６】
図１０は、本発明で用いることのできるインクジェット記録装置の一例を示す全体概略図である。
【００９７】
図１０において、元巻ロール２２から搬送された記録媒体２０は、サポートロール２４を介して、印字部に搬送され、図８、図９で示す構成からなるキャリッジ１５内の各インクジェットヘッドからインク液滴２１を噴射し、記録媒体２０上に着弾、硬化し、次いでチラーロール２５で記録媒体２０を冷却した後、未反応の重合性化合物を完全に硬化させるため、その下流に設けられた後処理露光装置２６により再度紫外線を放射して、硬化反応を完結させる。次いで、画像の印字及び定着が完了した記録媒体２０は、巻き取りロールで巻き取られる。
【００９８】
インク供給系は、元タンク、供給配管、インクジェットヘッド直前のインク供給タンク、フィルター、ピエゾ型のインクジェットヘッドから成り、インク供給タンクからインクジェットヘッド部分までを断熱及び加温を行った。温度センサーは、インク供給タンク及びインクジェットヘッドのノズル付近にそれぞれ設け、ノズル部分が常に設定温度±２℃となるよう温度制御を行った。設定温度を表１に示す。ピエゾ型のインクジェットヘッドは、２〜３０ｐｌのマルチサイズドットを７２０×７２０ｄｐｉの解像度で吐出できるよう、図９の駆動信号により駆動した。本発明でｄｐｉとは、１インチ即ち２．５４ｃｍ当たりのドット数を表す。
【００９９】
インク吐出の駆動パルスは図１１のように２種の波形（Ａ）、（Ｂ）を用いた。第１パルスの電圧の絶対値Ｖ１は、インク滴の吐出速度が５〜１０ｍ／ｓで、１滴の吐出量が表１の値になるように調整した。
【０１００】
着弾後はＵＶ−Ａ光の露光面照度を１〜１００ｍＷ／ｃｍ²の範囲で変え、照度を上げてドット径を小さく、また、照度を下げてドット径を大きくすることで、ドット径を調整した。インクが記録媒体上に着弾した後に照射が始まるよう露光系、主走査速度及び吐出周波数を調整した。ＵＶ光の照射量は、触診で粘着性が無くなるよう、完全に硬化するエネルギーとして、一律３００ｍＪ／ｃｍ²とした。
【０１０１】
（滲み）
上記の方法で１００枚連続印字し、印字性を目視にて観察し、下記の４段階で評価した。
【０１０２】
◎：ノズル欠の発生が無く、印字性が良好である
○：ノズル欠はないが、僅かに印字の乱れがある
△：ノズル欠は僅かにあり、印字に乱れがある
×：ノズル欠が多発し、印字に乱れがある。
【０１０３】
（目詰まり）
上記の方法で印字した後、ヘッド温度を保持したままで６時間放置後再度印字を行い、目詰まりを目視にて観察し、下記の４段階で評価した。
【０１０４】
◎：目詰まりがなく、印字性が良好である
○：僅かに抜けが観察される
△：目詰まりがあるが簡単な復帰操作で印字可能である
×：印字が不能である。
【０１０５】
（画像耐擦性）
上記の方法で印字したベタ部に対して、スクラッチ強度試験機ＨＥＩＤＯＮ−１８（ＨＥＩＤＯＮ社製）を用いて測定した。測定針は０．８ｍｍＲのサファイヤ針を用い、サファイヤ針にかかる荷重を変えて１０ｃｍの引掻き試験を３回行い、支持体まで傷が入った箇所が存在しない限界荷重を画像耐擦性とし、下記の３段階で評価した。
【０１０６】
○：２Ｎ以上
△：１〜２Ｎ未満
×：１Ｎ未満。
【０１０７】
（画質）
上記の方法で８ポイント文字を印字し、文字のガサツキ及び各ドットの形状をルーペで拡大して観察し、下記の４段階で評価した。
【０１０８】
◎：ガサツキがなく、ドット形状が真円である
○：僅かにガサツキが見え、ドット形状は真円である
△：ガサツキが見え、ドット形状がやや乱れる（許容下限）
×：ガサツキが見え、ドット形状も悪い。
【０１０９】
（平滑性）
上記の方法で印字したベタ部に対して、紫外線照射を行った後、インク膜厚を測定し、下記の４段階で評価した。
【０１１０】
◎：厚みが薄く良好である
○：厚みはあるが高精細印字には問題がない
△：厚みが許容下限である
×：厚みが使用不可レベルである。
【０１１１】
評価の結果を表２に示す。
【０１１２】
【表１】

【０１１３】
【表２】

【０１１４】
【発明の効果】
本発明により、インクヘッドの目詰まり、滲み、印刷後の安定性（耐擦性等）に優れ、かつ、ドット径のコントロールされた高精細印字が可能なインクジェット記録方法、及びあらゆる記録材料に安定して高精細な画像を印字できるインクジェット記録方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】インク滴吐出装置の断面図である。
【図２】インク滴吐出装置の側壁の構成及び動作を示す断面図である。
【図３】インク滴吐出装置の他の例の模式図である。
【図４】インク滴吐出装置の他の例の作動を示す図である。
【図５】インク滴吐出装置の他の例の作動を示す図である。
【図６】第１パルスと第２パルスの例を示す図である。
【図７】駆動パルスの波形の一例を示す図である。
【図８】放射線照射部を持つ印字ヘッドユニットの一例を示す底面概略図である。
【図９】加熱による粘度調整手段を有する印字ヘッドユニットの一例を示す側面概略図である。
【図１０】インクジェット記録装置の一例を示す全体概略図である。
【図１１】インク吐出の駆動パルスの波形を示す図である。
【符号の説明】
１インクチューブ
３ノズル
４インクメニスカス
７インク供給口
８基板
Ｈインク滴吐出装置
Ａ、Ａ１、Ａ２インクチャネル
Ｓ、Ｓ１、Ｓ２側壁
１１紫外線光源
１２光ファイバー
１３放射線照射部（ＵＶ光照射部）
１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋインクジェットヘッド
１５キャリッジ
１６インク供給タンク
１７フィルター
１８供給配管
１９加熱ユニット
２０記録媒体
２１インク液滴
２５チラーロール
２６後処理露光装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ink jet recording method suitable for recording on any recording medium including a recording medium having no ink absorbability.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, water-soluble liquid ink compositions have been widely used as ink compositions for inkjet recording. Also, using a hot-melt ink composition made from a wax that is solid at room temperature, it is liquefied by heating, etc., discharged by applying some energy, and cooled and solidified while adhering to the recording medium to form recording dots A hot melt ink jet recording system has been proposed. Since this ink is solid at room temperature, it is not soiled during handling, and the amount of ink evaporation at the time of melting can be minimized so that the nozzles are not clogged. Furthermore, since it solidifies immediately after adhesion, there is no “bleeding”, and various recording media such as Japanese paper, drawing paper, postcards, and plastic sheets can be used without pretreatment. U.S. Pat. Nos. 4,391,369 and 4,484,948 describe ink compositions that provide good print quality regardless of paper quality.
[0003]
JP-A-56-93776 discloses an ultraviolet curable resin-type ink composition having good adhesion to a metal surface. Further, as an inkjet recording ink that is cured by exposure to ultraviolet rays, US Patent As disclosed in US Pat. No. 4,228,438, an ink using an epoxy-modified acrylic resin and a urethane-modified acrylic resin as a binder and a pigment having a particle size of 5 μm or less as a coloring component, or JP-A-58 Ink using a cationically polymerizable epoxy resin disclosed in Japanese Patent No. -32694 as a binder, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-186725, there are inks that use water-soluble or water-insoluble dyes. A paper that facilitates printing on paper and recycled paper is disclosed.
[0004]
As described above, there is a demand for an ink jet recording method capable of performing high-definition printing with photographic image quality on various recording media such as plastic sheets without using ink jet dedicated paper or the like.
[0005]
When the water-soluble liquid ink is used for printing, it is difficult to print on a recording medium that does not absorb ink, and a large-sized ink drying device is required even when dedicated paper is used. Further, high-definition printing is difficult due to the problem of blurring, and its application is limited because of limited resolution.
[0006]
Hot melt type ink using wax can be printed on non-ink-absorbing recording media, and high-speed printing is possible, but it has very low abrasion resistance and has high reliability after printing. It is difficult to obtain and has poor smoothness.
[0007]
On the other hand, the ink jet recording method using an organic pigment as a colorant has many advantages over the ink jet recording method using a dye, particularly in terms of weather resistance. Therefore, office printers such as OA equipment, general household printers, and facsimiles. It is expected to be applied not only to indoor / outdoor posters, large signs, cars, glass, elevators, wall and building decorations, and prints on fabrics.
[0008]
The method of curing the recording liquid with light such as ultraviolet rays can print on a recording medium that does not absorb ink. However, the dot diameter as shown in the present invention was controlled in the ink jet recording method using a pigment, in particular, substantially free of water and an organic solvent and curing the recording liquid with light such as ultraviolet rays. There is no precedent for high-definition printing. In high-definition printing, it is important that the formed dot diameter is controlled to be small. When using inkjet paper with high absorbency, the formed dot diameter can be adjusted only by the amount of ink droplets, but when printing using inkjet on a recording medium that does not absorb ink It is difficult to control the dot diameter only by the amount of ink droplets, and in particular, it is difficult to control the dot diameter formed from small droplets.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is an ink jet recording method excellent in ink head clogging, bleeding, post-printing stability (rubbing resistance, etc.) and capable of high-definition printing with controlled dot diameter, and all recording materials It is another object of the present invention to provide an ink jet recording method capable of printing a high-definition image stably.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The above object of the present invention has been achieved by the following constitution.
[0011]
1. An ink comprising at least a photopolymerizable compound and a colorant is heated to 40 to 150 ° C. by a heating unit, and an ink channel is expanded and contracted by an electric / mechanical conversion unit, and ink droplets are ejected from a nozzle, thereby recording medium In the inkjet recording method of irradiating ultraviolet rays after forming an image on the top, The viscosity of the ink at 30 ° C. is 10 to 500 mPa · s, After the ink droplet is ejected by a first driving pulse comprising a first pulse for generating a negative pressure in the ink channel and a second pulse for generating a positive pressure, the ink meniscus of the nozzle is When the ink does not return to the rest position before ejecting a droplet, the ink is supplied by a second drive pulse including a first pulse that generates a negative pressure in the ink channel and a second pulse that generates a positive pressure. When a droplet is ejected, the ratio (V1 / V2) between the absolute value V1 of the voltage of the first pulse and the absolute value V2 of the voltage of the second pulse in the second drive pulse is 1.0 to 5.0. An ink jet recording method, wherein:
[0012]
2. 2. The ink jet recording method as described in 1 above, wherein there are a plurality of ink channels, and the electro-mechanical conversion means comprises a piezoelectric element that deforms the partition walls of the ink channels in a shear mode.
[0013]
3. The duration of the first pulse in the second drive pulse is substantially AL of the ink channel (one half of the acoustic resonance period), and the duration of the second pulse is substantially 2AL of the ink channel. 3. The ink jet recording method as described in 1 or 2 above.
[0014]
4. The ink jet recording method according to any one of the above items 1 to 3, wherein the ink discharge amount per droplet is 2 to 20 pl.
[0015]
5. 5. The inkjet recording method according to any one of 1 to 4, wherein a dot diameter formed on the recording medium is 50 to 200 [mu] m.
[0016]
6). 6. The ink jet recording method according to any one of 1 to 5, wherein the ink contains substantially no water and no organic solvent.
[0018]
7 . The above-mentioned 1 to 3, wherein the recording medium has no ink absorbability 6 The inkjet recording method according to any one of the above.
[0019]
8 . The colorant is a pigment, the average dispersion particle size of the pigment is 10 to 200 nm, and the addition amount is 0.5 to 30% by mass. 7 The inkjet recording method according to any one of the above.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described in detail below.
[0021]
The ink droplet ejection apparatus used in the present invention has the mechanical configuration shown in FIGS. This ink droplet ejection device is a shear mode ink droplet ejection device. In FIG. 1, 1 is an ink tube, 2 is a nozzle forming member, 3 is a nozzle, 4 is an ink meniscus formed by ink, S is a side wall as an electromechanical conversion means, 6 is a cover plate, 7 is an ink supply port, Reference numeral 8 denotes a substrate. As shown in FIG. 2, the ink channel A that is an ink flow path is formed by the side wall S, the cover plate 6, and the substrate 8. The nozzle 3 is formed in each ink channel, but is omitted in a part of FIG.
[0022]
FIG. 1 shows a cross-sectional view of one ink channel having one nozzle. In an actual shear mode ink droplet ejection device H, as shown in FIG. 8, a plurality of ink channels A1, A2,... An separated by a plurality of side walls S1, S2,. One end of the ink channel A1 is connected to the nozzle 3 formed on the nozzle forming member 2, and the other end is connected to an ink tank (not shown) by the ink tube 1 through the ink supply port 7. The ink meniscus 4 is formed. For example, electrodes Q1 and Q2 formed in close contact with the side wall S1 and electrodes Q3 and Q4 formed in close contact with the side wall S2 are provided. Similarly, electrodes are formed in close contact with the side walls of the ink channels A2,. As shown in FIG. 2B, for example, the electrode Q1 is connected to the ground, and a positive first pulse having a peak value V1 (absolute value) as shown in FIG. And a drive pulse having a negative second pulse having a peak value V2 (absolute value). With this drive pulse, an ink droplet is ejected from the nozzle 3 by the operation described below.
[0023]
The side walls S, S1, S2,... Are side walls Sa, S1a, S2a,... Made of two piezoelectric materials having different polarization directions as indicated by arrows in FIGS. And Sb, S1b, S2b,..., And operate as an actuator that is deformed by applying a drive pulse. When the drive pulse is not applied to the electrodes Q2 and Q3, the side walls S1 and S2 are not deformed as shown in FIG. 2A, but when the drive pulse having the waveform is applied to the electrodes Q2 and Q3, the voltage of the first pulse is applied. The electric field in the direction perpendicular to the polarization direction of the piezoelectric material is generated by + V, the side walls S1a and S1b are also deformed in the joint surfaces of the side walls, and the side walls S2a and S2b are also deformed in the opposite direction, as shown in FIG. ), The side walls S1a and S1b and the side walls S2a and S2b are deformed outward, and in this example, the volume of the ink channel A1 is increased. Next, as shown in FIG. 2C, the side walls S1a, S1b and S2a, S2b are deformed in opposite directions by the voltage -V of the second pulse of the drive pulse, and the volume of the ink channel A1 is rapidly increased. By reducing, the pressure in the ink channel A1 changes. By this operation, the ink meniscus 4 in the nozzle is changed by a part of the ink filling the ink channel A1, and the ink droplet is ejected from the nozzle 3. Similarly, each ink channel operates by applying a drive pulse to eject ink droplets.
[0024]
However, when the side walls S1 and S2 of the ink channel A1 are deformed as described above, the adjacent ink channel A2 is affected. Therefore, normally, for example, A1, A4, A7. A method of driving and driving A2, A5, A8... In the next cycle is performed. That is, image formation is performed by setting three ink channels as one unit and sequentially driving one ink channel in each unit.
[0025]
The ejection of the ink droplets utilizes the acoustic resonance of the ink channel (hereinafter referred to as resonance), and applies a drive pulse that first expands the ink channel volume and then contracts it in accordance with the resonance period of the ink channel. A method is used in which the first pulse and the second pulse of the drive pulse are used together to eject ink droplets. Conventionally, the drive pulse shown in FIG. 7 has the same absolute value of | V | as the first pulse voltage + V1 adapted to the resonance period of the ink channel and the subsequent second pulse voltage −V2. The pulse width of the first pulse is half of the resonance period, which will be described later, that is, AL. The pulse width of the first pulse is 2AL. When the ink channel is driven by such driving, it is used because ink droplets can be ejected efficiently.
[0026]
Embodiments of the present invention are not limited to those shown in FIGS. 1 and 2 and may have various mechanical configurations. Other examples of the ink ejection apparatus according to the embodiment of the present invention are shown in FIGS. 3-5, the same code | symbol is attached | subjected to the components same as FIG.
[0027]
In FIG. 3, L is the length of the ink channel A, and the half AL of the acoustic resonance period of the ink channel A is expressed by AL≈L / AC. AC is the velocity of the pressure wave in the ink channel. The length of the ink channel A does not exactly match the geometric length L in FIG. 3B, but is the effective length of the ink channel A. ≒ in the above formula includes such a meaning.
[0028]
The half AL of the acoustic resonance period of the ink channel A is measured by applying a rectangular wave to the electrical / mechanical conversion means of the ink ejection device to measure the speed of the ink droplet to be emitted and keeping the voltage value of the rectangular wave constant. When the pulse width of the rectangular wave is changed, it is obtained as a pulse width that maximizes the droplet velocity.
[0029]
FIG. 4 shows the arrangement of the ink channels of the ink droplet ejection apparatus shown in FIG. 3 and the operation of each ink channel when a drive pulse is applied.
[0030]
The ink channels A1, A2, A3,... Are formed with an air channel D formed as a gap therebetween, and electrodes Qa are formed on the side walls forming the ink channels A1, A2, A3,. An electrode Qd is formed on the side wall forming the channel D. In the example shown in FIGS. 4A and 5A, pulses P1 and P2 are applied to the electrode Qa from a drive circuit (not shown).
[0031]
First, as shown in FIG. 4B, as a first stage, a pulse P1 of positive voltage + V that expands the volume of the ink channels A1, A2, A3,... Is applied to the electrode Qa. Next, as shown in FIG. 5A, a negative voltage −V pulse P2 for reducing the volume of the ink channels A1, A2, A3,... Is applied to the electrode Qa.
[0032]
In this way, by applying a drive pulse composed of the pulses P1 and P2 to the electrode Qa, ink droplets fly from the ink channels A1, A2, A3,.
[0033]
6A and 6B show the voltages of the electrodes Qa and Qd in the driving of the ink channels A1, A2, A3,. As is clear from FIGS. 6A and 6B, in this driving, a positive pulse P1 and a negative pulse P2 are applied to the electrode Qa.
[0034]
As an ink channel driving method, there is another method described below.
6C and 6D show the voltages of the electrodes Qa and Qd in another method. In this method, as shown in FIGS. 6C and 6D, a positive voltage is applied by a drive circuit (not shown). Pulse P1 is applied to the electrode Qa, while a positive voltage pulse P2 is applied to the electrode Qd.
[0035]
The volume expansion of the ink channels A1, A2, A3,... Is performed in the same manner as the case shown in FIGS. 5 (b) and 6 (a), and the ink channels A1, A2, A3,. In the driving stage for reducing the volume of the electrode, as shown in FIG. 5B, a negative voltage is applied to the electrode Qa by applying a + V positive voltage to the electrode Qd of the air channel, as shown in FIG. The same drive is performed.
[0036]
The driving methods shown in FIGS. 5B, 6C, and 6D are advantageous in terms of circuit design in that they can be driven using positive voltage pulses.
[0037]
FIG. 7 shows the waveform of a drive pulse for driving the side walls S1, S2,... As electro-mechanical conversion means for converting the drive pulse into mechanical displacement in the embodiment of the present invention to eject ink. . As described above, the drive pulse in FIG. 7 is a first voltage + V1 pulse that drives the side wall S to expand the volume of the ink channel A and a second voltage − that drives the side wall S and reduces the volume of the ink channel A. It consists of V2 pulses. In the description of the embodiment, each of the ink channels A1, A2,... Is referred to as an ink channel A except when the individual ink channels A1, A2,. Also, ink channel components such as the side walls S1, S2,.
[0038]
The ratio (V1 / V2) between the absolute value V1 of the voltage of the first pulse and the absolute value V2 of the voltage of the second pulse is 1.0 to 5.0. If (V1 / V2) exceeds this range, ink droplets may not be ejected, satellites will become larger, and image quality will deteriorate.
[0039]
In the present invention, the discharge amount per drop is preferably 2 to 20 pl. 2-10 pl is more preferable, and 4-7 pl is still more preferable. If it exceeds 20 pl, high-definition printing is difficult, and if it is less than 2 pl, the density of the formed image will be low.
[0040]
In the present invention, the dot diameter formed on the recording medium is preferably 50 to 200 μm. 50-150 micrometers is more preferable and 55-100 micrometers is still more preferable. If it is less than 50 μm, the density of the formed image is low, and if it exceeds 200 μm, high-definition printing is difficult.
[0041]
It is difficult to obtain a high-definition image by controlling the dot diameter alone, and by adjusting the ink viscosity, UV intensity, and irradiation timing in addition to the ink droplet volume, the dot diameter as in the present invention can be obtained. Control and high-definition printing is possible.
[0042]
In the present invention, it is desirable that the ink contains substantially no water and no organic solvent. The phrase “substantially free of water and organic solvent” means that the content of water and organic solvent is less than 1% by mass. Examples of the organic solvent that may be used in the present invention include glycerol, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, hexylene glycol, polyethylene glycol, and polypropylene glycol. And monohydric alcohols. Further, these monoetherified products, dietherified products and esterified products include ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether and the like. Furthermore, cellosolves such as methyl cellosolve and ethyl cellosolve, carbitols such as methyl carbitol and ethyl carbitol, morpholines such as morpholine and N-ethylmorpholine, and pyrrolidones such as N-methyl-2-pyrrolidone, etc. It is. Furthermore, highly volatile monohydric alcohols such as ethanol, propanol, isopropanol and butanol can be mentioned. Further, ethyl acetate, butyl acetate, methyl benzoate, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, N-methyl-2-pyrrolidone, N, N dimethylformamide, ethylene glycol ethers, ethylene glycol acetates, propylene glycol ethers, propylene Examples include glycol acetates.
[0043]
As the ultraviolet ray source used in the present invention, a mercury lamp, a metal halide lamp, an excimer lamp, an ultraviolet laser / LED, or the like can be used.
[0044]
A basic irradiation method is disclosed in JP-A-60-132767. According to this, the light source is provided on both sides of the head unit, and the head and the light source are scanned by the shuttle method. Irradiation is performed after a certain period of time after ink landing. Further, the curing is completed by another light source that is not driven. In WO9954415, as an irradiation method, a method using an optical fiber or a method of applying a collimated light source to a mirror surface provided on the side surface of the head unit and irradiating the recording unit with UV light is disclosed. In the recording method of the present invention, these irradiation methods can be used.
[0045]
Specifically, a strip-shaped metal halide lamp tube and an ultraviolet lamp tube are preferable. The radiation source is substantially fixed to the recording apparatus, and the operation unit is eliminated, so that an inexpensive configuration can be achieved.
[0046]
Irradiation is preferably performed for each color for each printing. That is, in any of the exposure methods, two types of radiation sources are prepared, and curing is completed by a second radiation source. This contributes to obtaining the wettability of the landing ink of the second color, adhesion between the inks, and assembling the radiation source at a low cost.
[0047]
Note that it is preferable to change the exposure wavelength or the exposure illuminance between the first radiation source and the second light source. The first irradiation energy is smaller than the second irradiation energy, that is, the first irradiation energy is 1 to 20%, preferably 1 to 10%, more preferably 1 to 5% of the total irradiation energy. By performing irradiation with varying illuminance, the molecular weight distribution after curing becomes preferable. That is, if irradiation with high illuminance is performed at once, the polymerization rate is increased, but the molecular weight of the polymerized polymer is small, and the strength cannot be obtained. In the case of a composition having an extremely low viscosity such as an inkjet ink, such an irradiation method has a remarkable effect.
[0048]
In addition, by setting the first irradiation to have a longer wavelength than the second irradiation, the first irradiation cures the ink surface layer and suppresses ink bleeding, and the second irradiation makes it difficult to reach the irradiation line. The ink in the vicinity of the recording medium can be cured to improve adhesion. In order to accelerate curing inside the ink, the second irradiation wavelength is preferably a long wavelength.
[0049]
The recording method of the present invention is characterized by using the above-mentioned ink, heating the ink to a constant temperature, and setting the time from landing to irradiation to 0.01 to 0.5 seconds, preferably 0.01 to 0.3 seconds. More preferably, the irradiation is performed after 0.01 to 0.15 seconds. Thus, by controlling the time from landing to irradiation to an extremely short time, it is possible to prevent the landing ink from bleeding before curing. Further, since the ink can be exposed to the porous recording medium before the ink penetrates to a deep part where the light source does not reach, the residual unreacted monomer can be suppressed and the odor can be reduced. This brings about a great synergistic effect by using the ink of the present invention. By adopting such a recording method, the dot diameter of the landed ink can be kept constant even for various recording media having different surface wettability, and the image quality is improved. In addition, in order to obtain a color image, it is preferable to superimpose in order from the color with the lowest brightness. When inks with low lightness are stacked, it is difficult for the irradiation line to reach the lower ink, and the curing sensitivity is hindered, the residual monomer is increased, odor is generated, and the adhesion is liable to occur. In addition, irradiation can be performed by discharging all colors and collectively exposing, but exposure for each color is preferable from the viewpoint of curing acceleration.
[0050]
In addition, in a unit composed of a plurality of color heads, it is preferable that the space between the colors is substantially radiation transmissive. Specifically, it is a configuration in which the heads are formed by irradiation-ray transmissive members or members are not arranged. In the present invention, with such a simple configuration, it is possible to irradiate immediately for each color immediately after landing, especially for the prevention of secondary color blurring and the dots for going and returning in bidirectional drawing. This is preferable because a difference in bleeding can be prevented (a color difference between going and returning) can be prevented.
[0051]
In the present invention, it is preferable from the viewpoint of discharge stability that the ink is heated to 40 to 150 ° C. and discharged at a reduced ink viscosity. More preferably, it is 40-100 degreeC. When the temperature is lower than 40 ° C. or higher than 150 ° C., the discharge becomes difficult. Irradiation curable inks generally have higher viscosities than aqueous inks, and therefore have a large viscosity fluctuation range due to temperature fluctuations. Viscosity fluctuations directly affect the droplet size and droplet discharge speed as they are and cause image quality degradation. Therefore, it is necessary to keep the ink temperature as constant as possible. The control range of the ink temperature is set temperature ± 5 ° C., preferably set temperature ± 2 ° C., more preferably set temperature ± 1 ° C. The recording apparatus includes a means for stabilizing the ink temperature, but the part to be kept at a constant temperature covers all of the piping system and members from the ink tank (the intermediate tank if there is an intermediate tank) to the nozzle ejection surface.
[0052]
In order to control the temperature, it is preferable to provide a plurality of temperature sensors at each piping site and perform heating control according to the ink flow rate and the environmental temperature. Moreover, it is preferable that the head unit to be heated is thermally shielded or insulated so as not to be affected by temperature from the apparatus main body and outside air. In order to shorten the printer startup time required for heating and to reduce the loss of thermal energy, it is preferable to insulate from other parts and reduce the heat capacity of the entire heating unit.
[0053]
In the present invention, the non-ink-absorbing recording medium refers to paper, cloth, or a material such as a metal or plastic that does not penetrate the water-based ink composition, such as phenol, melamine, vinyl chloride, acrylic, and polycarbonate. It refers to a recording medium such as a plate or a film manufactured from a resin, or a recording medium having a surface layer (printing layer) made of a material that does not absorb ink. Examples of non-ink-absorbing materials are various plastics and metals.
[0054]
The ink used in the present invention has a viscosity of 10 to 500 mPa · s at 30 ° C. And 40 to 500 mPa · s is more preferable. If it is less than 10 mPa · s, the blur is deteriorated, and if it exceeds 500 mPa · s, the smoothness of the image quality is lost. Further, the ink is preferably 3 to 30 mPa · s at 60 ° C., more preferably 3 to 20 mPa · s. If it is less than 3 mPa · s, a problem occurs in high-speed discharge, and if it exceeds 30 mPa · s, the discharge property deteriorates.
[0055]
The photopolymerizable compound used in the present invention is a radical polymerizable compound such as light described in JP-A-7-159983, JP-B-7-31399, JP-A-8-224982, and JP-A-10-863. Photo-curing materials using a polymerizable composition and cationic polymerization-based photo-curing resins are known, and recently, photo-cation polymerization-based photo-curing resins that have been sensitized to a long wavelength region longer than visible light. Are also disclosed in, for example, JP-A-6-43633 and JP-A-8-324137.
[0056]
The radical polymerizable compound is a compound having an ethylenically unsaturated bond capable of radical polymerization, and may be any compound as long as it has at least one ethylenically unsaturated bond capable of radical polymerization in the molecule. , Oligomers, polymers and the like having a chemical form. Only one kind of radically polymerizable compound may be used, or two or more kinds thereof may be used in combination at an arbitrary ratio in order to improve desired properties.
[0057]
Examples of compounds having an ethylenically unsaturated bond capable of radical polymerization include unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, maleic acid and their salts, esters, urethanes, amides. And radically polymerizable compounds such as unsaturated monomers, acrylonitrile, styrene, various unsaturated polyesters, unsaturated polyethers, unsaturated polyamides, and unsaturated urethanes. Specifically, 2-ethylhexyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, butoxyethyl acrylate, carbitol acrylate, cyclohexyl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, benzyl acrylate, bis (4-acryloxypolyethoxyphenyl) propane, neopentyl glycol Diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, ethylene glycol diacrylate, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol diacrylate, polypropylene glycol diacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol Tetraacrylate, dipentaery Acrylic acid derivatives such as lithol tetraacrylate, trimethylolpropane triacrylate, tetramethylolmethane tetraacrylate, oligoester acrylate, N-methylol acrylamide, diacetone acrylamide, epoxy acrylate, methyl methacrylate, n-butyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate , Lauryl methacrylate, allyl methacrylate, glycidyl methacrylate, benzyl methacrylate, dimethylaminomethyl methacrylate, 1,6-hexanediol dimethacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, polyethylene glycol dimethacrylate, polypropylene glycol dimethacrylate, trimethylol Methacryl derivatives such as tan trimethacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, 2,2-bis (4-methacryloxypolyethoxyphenyl) propane, and other derivatives of allyl compounds such as allyl glycidyl ether, diallyl phthalate, triallyl trimellitate More specifically, Yamashita Junzo, “Crosslinker Handbook”, (1981 Taiseisha); Kato Kiyomi, “UV / EB Curing Handbook (Materials)” (1985, Polymer Publication) ); Rad-Tech Study Group, “Application and Market of UV / EB Curing Technology”, p. 79, (1989, CMC); Eiichiro Takiyama, “Polyester Resin Handbook”, (1988, Nikkan Kogyo Shimbun) Commercially available products described in the above, or radically polymerizable or crosslinkable monomers known in the industry Oligomers and polymers can be used. The amount of the radical polymerizable compound added is preferably 1 to 97% by mass, more preferably 30 to 95% by mass.
[0058]
Examples of the radical polymerization initiator include triazine derivatives described in JP-B-59-1281, JP-A-61-621, and JP-A-60-60104, JP-A-59-1504, and JP-A-61-243807. Organic peroxides described in Japanese Patent Publication Nos. 43-23684, 44-6413, 44-6413 and 47-1604, and the diazonium compounds described in US Pat. No. 3,567,453, Organic azide compounds described in 2,848,328, 2,852,379 and 2,940,853, JP-B 36-22062, 37-13109, 38-18015 And ortho-quinonediazides described in JP-A-45-9610, JP-A-55-39162, JP-A-59-14023 and the like, and “Macromolecules (Macro olecules), Vol. 10, page 1307 (1977), various onium compounds, azo compounds described in JP-A-59-142205, JP-A-1-54440, European Patent No. 109,851, No. 126,712 etc., “Journal of Imaging Science” (J. Imag. Sci.), Volume 30, page 174 (1986), Japanese Patent Application No. 4-56831 And (oxo) sulfonium organoboron complexes described in Japanese Patent Application No. 4-89535, titanocenes described in JP-A-61-151197, “Coordination Chemistry Review”, Vol. 84, 85-277 (1988) and JP-A-2-182701 Transition metal complexes containing a transition metal such as ruthenium as described, 2,4,5-triarylimidazole dimer as described in JP-A-3-209477, carbon tetrabromide, and as described in JP-A-59-107344 Organic halogen compounds and the like. These polymerization initiators are preferably contained in the range of 0.01 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the compound having an ethylenically unsaturated bond capable of radical polymerization.
[0059]
As a cationic polymerization type photo-curing resin, an epoxy-type UV curable prepolymer of a type (mainly epoxy type) that is polymerized by cationic polymerization and a monomer containing two or more epoxy groups in one molecule. Mention may be made of polymers. Examples of such prepolymers include alicyclic polyepoxides, polyglycidyl esters of polybasic acids, polyglycidyl ethers of polyhydric alcohols, polyglycidyl ethers of polyoxyalkylene glycols, and polyglycidyls of aromatic polyols. Examples include ethers, hydrogenated compounds of polyglycidyl ethers of aromatic polyols, urethane polyepoxy compounds, and epoxidized polybutadienes. One of these prepolymers can be used alone, or two or more thereof can be mixed and used.
[0060]
Other examples of the cationic polymerizable compound contained in the cationic polymerizable composition include the following (1) styrene derivatives, (2) vinyl naphthalene derivatives, (3) vinyl ethers, and (4) N-vinyl compounds. Can be mentioned.
(1) Styrene derivatives
For example, styrene, p-methylstyrene, p-methoxystyrene, β-methylstyrene, p-methyl-β-methylstyrene, α-methylstyrene, p-methoxy-β-methylstyrene, etc.
(2) Vinyl naphthalene derivatives
For example, 1-vinylnaphthalene, α-methyl-1-vinylnaphthalene, β-methyl-1-vinylnaphthalene, 4-methyl-1-vinylnaphthalene, 4-methoxy-1-vinylnaphthalene, etc.
(3) Vinyl ethers
For example, isobutyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, phenyl vinyl ether, p-methylphenyl vinyl ether, p-methoxyphenyl vinyl ether, α-methylphenyl vinyl ether, β-methylisobutyl vinyl ether, β-chloroisobutyl vinyl ether, etc.
(4) N-vinyl compounds
For example, N-vinylcarbazole, N-vinylpyrrolidone, N-vinylindole, N-vinylpyrrole, N-vinylphenothiazine, N-vinylacetanilide, N-vinylethylacetamide, N-vinylsuccinimide, N-vinylphthalimide, N-vinyl Caprolactam, N-vinylimidazole, etc.
[0061]
The content of the cationically polymerizable compound in the cationically polymerizable composition is preferably 1 to 97% by mass, more preferably 30 to 95% by mass.
[0062]
An aromatic onium salt can be mentioned as an initiator of the cationic polymerization photocurable resin. Examples of the aromatic onium salt include salts of Group Va elements of the periodic table, such as phosphonium salts (for example, triphenylphenacylphosphonium hexafluorophosphate), salts of Group VIa elements, such as sulfonium salts (for example, tetra Triphenylsulfonium fluoroborate, triphenylsulfonium hexafluorophosphate, tris (4-thiomethoxyphenyl) hexafluorophosphate, sulfonium and triphenylsulfonium hexafluoroantimonate), and salts of Group VIIa elements, such as An iodonium salt (for example, diphenyl iodonium chloride etc.) can be mentioned.
[0063]
The use of such an aromatic onium salt as a cationic polymerization initiator in the polymerization of an epoxy compound is disclosed in U.S. Pat. Nos. 4,058,401, 4,069,055, and 4,101,513. And No. 4,161,478.
[0064]
Preferable cationic polymerization initiators include sulfonium salts of Group VIa elements. Of these, triarylsulfonium hexafluoroantimonate is preferable from the viewpoint of ultraviolet curing and storage stability of the ultraviolet curable composition. In addition, the photopolymerization initiators described in pages 39 to 56 of the photopolymer handbook (published by Photographic Society Association, 1989), JP-A 64-13142, JP-A-2-4804 Can be used arbitrarily.
[0065]
The ink used in the present invention may contain additives such as reaction diluents, fillers, flow aids, thixotropic agents, wetting agents, antifoaming agents, and plasticizers. Further, stabilizers such as a light resistance agent, an ultraviolet absorber, an antioxidant, a polymerization inhibitor, and a corrosion inhibitor, or a Si-based compound, a wax, and the like may be added.
[0066]
As the colorant used in the present invention, conventionally known water-soluble dyes, oil-soluble dyes and pigments can be used. In the present invention, a pigment is more preferable.
[0067]
Examples of water-soluble dyes include C.I. I. Direct black-2, -4, -9, -11, -17, -19, -22, -32, -80, -151, -154, -168, -171, -194; I. Direct Blue-1, -2, -6, -8, -22, -34, -70, -71, -76, -78, -86, -112, -142, -165, -199, -200, -201, -202, -203, -207, -218, -236, -287; I. Direct Red-1, -2, -4, -8, -9, -11, -13, -15, -20, -28, -31, -33, -37, -39, -51, -59, -62, -63, -73, -75, -80, -81, -83, -87, -90, -94, -95, -99, -101, -110, -189; I. Direct Yellow-1, -2, -4, -8, -11, -12, -26, -27, -28, -33, -34, -41, -44, -48, -58, -86, -87, -88, -135, -142, -144; I. Food black-1, -2; I. Acid Black-1, -2, -7, -16, -24, -26, -28, -31, -48, -52, -63, -107, -112, -118, -119, -121, -156, -172, -194, -208; I. Acid Blue-1, -7, -9, -15, -22, -23, -27, -29, -40, -43, -55, -59, -62, -78, -80, -81, -83, -90, -102, -104, -111, -185, -249, -254; I. Acid Red-1, -4, -8, -13, -14, -15, -18, -21, -26, -35, -37, -110, -144, -180, -249, -257; C. I. Acid Yellow-1, -3, -4, -7, -11, -12, -13, -14, -18, -19, -23, -25, -34, -38, -41, -42, -44, -53, -55, -61, -71, -76, -78, -79, -122 and the like.
[0068]
Oil-soluble dyes include azo dyes, metal complex dyes, naphthol dyes, anthraquinone dyes, indigo dyes, carbonium dyes, quinoimine dyes, cyanine dyes, quinoline dyes, nitro dyes, nitroso dyes, benzoquinone dyes, naphthoquinone dyes, naphthalimide dyes, Examples thereof include, but are not limited to, perinone dyes and phthalocyanine dyes.
[0069]
The water-insoluble dye and pigment are not particularly limited, and examples thereof include organic pigments, inorganic pigments, colored polymer particles, water-insoluble dyes, disperse dyes, and oil-soluble dyes. Examples of black pigments include carbon black pigments such as furnace black, lamp black, acetylene black, channel black, and the like, for example, Raven7000, Raven5750, Raven5250, Raven5000 ULTRA II, Raven3500, Raven2000, Raven1500, Raven1250, Raven1250, Raven1250, Raven1250, Raven1250 , Raven 1170, Raven 1255, Raven 1080, Raven 1060 (manufactured by Columbian Carbon), Regal 400R, Regal 330R, Regal 660R, Mogu L, Black Pearls L, Monarch 700, Monarch 800, Monarch, 880, Monarch 0, Monarch1000, Monarch1100, Monarch1300, Monarch1400 (manufactured by Cabot Corporation), Color Black FW1, Color Black FW2, Color Black FW2V, Color Black 18, Color Black FW200C, Color Black FW2, Cla FW200, Color Black FW2, Color Black FW2 PritexU, Vrintex140U, Printex140V, Special Black 6, Special Black 5, Special Black 4A, Special Black 4 (manufactured by Degussa), No. 25, no. 33, no. 40, no. 47, no. 52, no. 900, no. 2300, MCF-88, MA600, MA7, MA8, MA100 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) and the like can be used. Further, magnetic fine particles such as magnetite and ferrite, titanium black and the like can be used as the black pigment.
[0070]
Examples of cyan pigments include C.I. I. Pigment blue-1, C.I. I. Pigment blue-2, C.I. I. Pigment blue-3, C.I. I. Pigment blue-15, C.I. I. Pigment blue-15: 1, C.I. I. Pigment blue-15: 3, C.I. I. Pigment blue-15: 34, C.I. I. Pigment blue-16, C.I. I. Pigment blue-22, C.I. I. And CI Pigment Blue-60.
[0071]
Examples of magenta color pigments include C.I. I. Pigment red-5, C.I. I. Pigment red-7, C.I. I. Pigment red-12, C.I. I. Pigment red-48, C.I. I. Pigment red-48: 1, C.I. I. Pigment red-57, C.I. I. Pigment red-112, C.I. I. Pigment red-122, C.I. I. Pigment red-123, C.I. I. Pigment red-146, C.I. I. Pigment red-168, C.I. I. Pigment red-184, C.I. I. Pigment Red-202 and the like.
[0072]
Examples of yellow pigments include C.I. I. Pigment yellow-1, C.I. I. Pigment yellow-2, C.I. I. Pigment yellow-3, C.I. I. Pigment yellow-12, C.I. I. Pigment yellow-13, C.I. I. Pigment yellow-14, C.I. I. Pigment yellow-16, C.I. I. Pigment yellow-17, C.I. I. Pigment yellow-73, C.I. I. Pigment yellow-74, C.I. I. Pigment yellow-75, C.I. I. Pigment yellow-83, C.I. I. Pigment yellow-93, C.I. I. Pigment yellow-95, C.I. I. Pigment yellow-97, C.I. I. Pigment yellow-98, C.I. I. Pigment yellow-114, C.I. I. Pigment yellow-128, C.I. I. Pigment yellow-129, C.I. I. Pigment yellow-151, C.I. I. Pigment yellow-154, and the like.
[0073]
In addition to the above three primary color pigments, black, cyan, magenta and yellow, specific color pigments such as red, green, blue, brown and white, metallic luster pigments such as gold and silver, colorless extender pigments, plastic pigments, etc. You can also In addition to the above, a newly synthesized pigment can also be used. Further, these pigments may be surface-treated. Examples of the surface treatment method include treatment with a coupling agent such as alcohol, acid, base, and silane compound, polymer grafting treatment, and plasma treatment. The coloring material used in the present invention is preferably one having a small content of organic and inorganic impurities. In general, a commercially available coloring material has a high impurity content, and therefore it is desirable to use a refined product. The coloring material used in the solid ink composition of the present invention is used in the range of 0.5 to 30% by mass, preferably 1 to 15% by mass with respect to the ink mass.
[0074]
In the present invention, it is preferable to use a dispersed pigment. For dispersing the pigment, various types such as a ball mill, a sand mill, an attritor, a roll mill, an agitator, a Henschel mixer, a colloid mill, an ultrasonic homogenizer, a pearl mill, a wet jet mill, and a paint shaker can be used. It is also preferable to remove coarse particles from the pigment dispersion using a centrifugal separator or using a filter. The average particle size of the pigment dispersion used in the aqueous pigment ink of the present invention is preferably 10 to 200 nm, more preferably 50 to 100 nm.
[0075]
The aqueous pigment ink used in the present invention may contain a surfactant as necessary. Examples of the surfactant preferably used in the aqueous pigment ink of the present invention include anionic surfactants such as dialkylsulfosuccinates, alkylnaphthalenesulfonates, and fatty acid salts, polyoxyethylene alkyl ethers, and polyoxyethylene. Nonionic surfactants such as alkylallyl ethers, acetylene glycols, polyoxyethylene / polyoxypropylene block copolymers, and cationic surfactants such as alkylamine salts and quaternary ammonium salts. Of these, anionic surfactants and nonionic surfactants are particularly preferred.
[0076]
In addition to the above, the water-based pigment ink used in the present invention may contain a preservative, a mildew-proofing agent, a viscosity modifier, and the like as necessary.
[0077]
Dispersants used to disperse the pigment include, for example, higher fatty acid salts, alkyl sulfates, alkyl ester sulfates, alkyl sulfonates, sulfosuccinates, naphthalene sulfonates, alkyl phosphates, polyoxy Activators such as alkylene alkyl ether phosphates, polyoxyalkylene alkyl phenyl ethers, polyoxyethylene polyoxypropylene glycols, glycerin esters, sorbitan esters, polyoxyethylene fatty acid amides, amine oxides, or styrene, styrene derivatives, vinyl naphthalene Block copolymer comprising two or more monomers selected from derivatives, acrylic acid, acrylic acid derivatives, maleic acid, maleic acid derivatives, itaconic acid, itaconic acid derivatives, fumaric acid, fumaric acid derivatives, random Polymer and may include salts thereof.
[0078]
For dispersing the pigment, various types such as a ball mill, a sand mill, an attritor, a roll mill, an agitator, a Henschel mixer, a colloid mill, an ultrasonic homogenizer, a pearl mill, a wet jet mill, and a paint shaker can be used. It is also preferable to remove coarse particles from the pigment dispersion using a centrifugal separator or using a filter.
[0079]
The pH of the ink used in the present invention is preferably 4-10. Furthermore, it is preferably 5-9.
[0080]
The surface tension of the ink used in the present invention is preferably in the range of 20 to 60 mN / m, more preferably in the range of 25 to 50 mN / m in consideration of wettability with respect to the recording medium and the head nozzle member. The When the surface tension of the ink is lower than 20 mN / m, the ink tends to overflow from the nozzle, and when it is higher than 60 mN / m, the drying time becomes longer.
[0081]
In order to adjust the surface tension, a surfactant may be contained as necessary. Examples of the surfactant preferably used in the ink used in the present invention include anionic surfactants such as dialkylsulfosuccinates, alkylnaphthalenesulfonates, and fatty acid salts, polyoxyethylene alkyl ethers, and polyoxyethylene. Nonionic surfactants such as alkylallyl ethers, acetylene glycols, polyoxyethylene / polyoxypropylene block copolymers, and cationic surfactants such as alkylamine salts and quaternary ammonium salts. Of these, anionic surfactants and nonionic surfactants are particularly preferred.
[0082]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, the embodiment of this invention is not limited to these.
[0083]
Example 1
[Preparation of ink]
(Ink 1)
The following ink composition was heated to 150 ° C. and mixed and stirred, and then the obtained liquid was filtered with a filter under heating and cooled to obtain ink 1. Ink 1 is a comparative solid ink containing no photopolymerizable compound.
[0084]

(Ink 2 type)
The following composition was dispersed to obtain a cyan pigment dispersion.
[0085]

The dispersion conditions were adjusted so that the average particle diameter of the pigment particles was 100 nm, and then the filter was filtered under heating.
[0086]
Next, the following ink composition was mixed and stirred without heating, and then filtered with a filter having an absolute filtration accuracy of 2 μm to obtain two types of ink.
[0087]

(Ink 3 type)
The following ink composition was mixed and stirred without heating, and then filtered with a filter having an absolute filtration accuracy of 2 μm to obtain three types of ink.
[0088]

(Ink 4 type)
The following ink composition was mixed and stirred without heating, and then filtered through a filter having an absolute filtration accuracy of 2 μm to obtain 4 types of ink.
[0089]

(Ink 5)
10% by mass of methyl ethyl ketone was added to 3 types of ink, mixed and stirred, and ink 5 was obtained.
[0090]
[Evaluation]
(Measurement of viscosity)
The viscosity at 30 ° C. of the prepared ink was measured using a rotational viscometer (EDL model manufactured by Tokimec). The measurement results are shown in Table 1.
[0091]
(Image recording)
Next, an image was recorded on a recording medium having no ink absorptivity at an environmental temperature of 25 ° C. using the ink prepared in the ink jet recording apparatus having the configuration of FIGS.
[0092]
FIG. 8 is a schematic bottom view showing an example of a print head unit having a radiation irradiation unit that can be used in the present invention.
[0093]
In FIG. 8, a carriage 15 has an inkjet head 14Y for yellow ink, an inkjet head 14M for magenta ink, an inkjet head 14C for cyan ink, and an inkjet head 14K for black ink, and is adjacent to each inkjet head. A radiation irradiation unit (UV light irradiation unit) 13 connected to the ultraviolet light source 11 and the optical fiber 12 is provided. While the carriage 15 is moved in the main scanning direction, after the ink is landed on the recording medium from each of the head jet heads 14Y to 14K having a plurality of nozzles, the ultraviolet irradiation is immediately performed by the radiation irradiation unit 13 provided in the downstream portion thereof. Is applied to cure the landed ink droplets.
[0094]
FIG. 9 is a schematic side view showing an example of a print head unit having viscosity adjusting means by heating that can be used in the present invention.
[0095]
In FIG. 9, the carriage 15 has an ink supply tank 16 connected to the original tank (not shown) via a supply pipe 18, a filter 17 and ink jet units 14Y to 14K, and each color ink jet unit. These are kept at a predetermined temperature by the heating unit 19. Further, a radiation irradiation unit (UV light irradiation unit) 13 connected to the ultraviolet light source 11 and the optical fiber 12 is provided adjacent to the heating unit 19. Each of the ink-jet heads 14Y to 14K is provided with a pair of shielding plates 22 so as not to be directly exposed to ultraviolet rays. As in FIG. 8, while moving the carriage 15 in the main scanning direction, the ink droplets 21 are landed on the recording medium 20 from the inkjet heads 14Y to 14K of each color having a plurality of nozzles maintained at a constant temperature. Thereafter, each radiation irradiation unit 13 provided immediately downstream thereof is irradiated with ultraviolet rays to cure the landed ink droplets 21.
[0096]
FIG. 10 is an overall schematic diagram showing an example of an ink jet recording apparatus that can be used in the present invention.
[0097]
In FIG. 10, the recording medium 20 conveyed from the original roll 22 is conveyed to the printing unit via the support roll 24, and the ink liquid is supplied from each inkjet head in the carriage 15 having the configuration shown in FIGS. After the droplets 21 are jetted and landed and cured on the recording medium 20, the recording medium 20 is cooled by the chiller roll 25, and then the post-treatment provided downstream thereof to completely cure the unreacted polymerizable compound The exposure device 26 again emits ultraviolet rays to complete the curing reaction. Next, the recording medium 20 on which image printing and fixing have been completed is taken up by a take-up roll.
[0098]
The ink supply system was composed of an original tank, supply piping, an ink supply tank immediately before the inkjet head, a filter, and a piezo-type inkjet head, and heat insulation and heating were performed from the ink supply tank to the inkjet head portion. The temperature sensors were provided near the ink supply tank and the nozzles of the ink jet head, respectively, and temperature control was performed so that the nozzle portion always had a set temperature ± 2 ° C. Table 1 shows the set temperatures. The piezo-type inkjet head was driven by the drive signal shown in FIG. 9 so that 2 to 30 pl multi-size dots could be ejected at a resolution of 720 × 720 dpi. In the present invention, dpi represents the number of dots per inch, that is, 2.54 cm.
[0099]
Two types of waveforms (A) and (B) were used as drive pulses for ink ejection as shown in FIG. The absolute value V1 of the voltage of the first pulse was adjusted so that the ink droplet ejection speed was 5 to 10 m / s and the ejection amount of one droplet was the value shown in Table 1.
[0100]
After landing, the exposure surface illuminance of UV-A light is 1-100 mW / cm ² The dot diameter was adjusted by increasing the illuminance to decrease the dot diameter, and decreasing the illuminance to increase the dot diameter. The exposure system, main scanning speed, and ejection frequency were adjusted so that irradiation started after the ink landed on the recording medium. The irradiation amount of UV light is uniformly 300 mJ / cm as the energy for complete curing so that the tackiness disappears by palpation. ² It was.
[0101]
(Bleed)
100 sheets were continuously printed by the above method, the printability was visually observed, and the following four stages were evaluated.
[0102]
A: No missing nozzles and good printability
○: No nozzle missing, but slight printing disturbance
Δ: Slightly missing nozzles, disordered printing
X: Nozzle shortage occurs frequently and printing is disturbed.
[0103]
(Clogging)
After printing by the above method, printing was performed again after being left for 6 hours while maintaining the head temperature, clogging was visually observed, and the following four stages were evaluated.
[0104]
A: No clogging and good printability
○: Slight missing is observed
Δ: Clogged but printing is possible with a simple return operation
X: Printing is impossible.
[0105]
(Image abrasion resistance)
It measured using the scratch strength tester HEIDON-18 (made by HEIDON) with respect to the solid part printed by said method. The measuring needle is a 0.8 mm R sapphire needle, the load applied to the sapphire needle is changed and a 10 cm scratch test is performed three times. It was evaluated in three stages.
[0106]
○: 2N or more
Δ: Less than 1-2N
X: Less than 1N.
[0107]
(image quality)
An 8-point character was printed by the above method, and the roughness of the character and the shape of each dot were enlarged and observed with a loupe, and evaluated in the following four stages.
[0108]
A: There is no roughness and the dot shape is a perfect circle.
○: Slight rustling is visible and the dot shape is a perfect circle
Δ: Gaze is visible and the dot shape is slightly disturbed (allowable lower limit)
X: The texture is visible and the dot shape is poor.
[0109]
(Smoothness)
After the solid portion printed by the above method was irradiated with ultraviolet rays, the ink film thickness was measured and evaluated according to the following four stages.
[0110]
A: The thickness is thin and good.
○: Thickness but no problem for high-definition printing
Δ: The thickness is an allowable lower limit
X: Thickness is unusable level.
[0111]
The evaluation results are shown in Table 2.
[0112]
[Table 1]

[0113]
[Table 2]

[0114]
【The invention's effect】
According to the present invention, ink head clogging, bleeding, post-printing stability (rubbing resistance, etc.) and high-definition printing with controlled dot diameter and stable in all recording materials Thus, an inkjet recording method capable of printing a high-definition image can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an ink droplet discharge device.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration and operation of a side wall of the ink droplet ejection apparatus.
FIG. 3 is a schematic diagram of another example of an ink droplet ejection apparatus.
FIG. 4 is a diagram illustrating the operation of another example of the ink droplet ejection apparatus.
FIG. 5 is a diagram illustrating the operation of another example of the ink droplet ejection apparatus.
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a first pulse and a second pulse.
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a waveform of a drive pulse.
FIG. 8 is a schematic bottom view showing an example of a print head unit having a radiation irradiation unit.
FIG. 9 is a schematic side view showing an example of a print head unit having viscosity adjusting means by heating.
FIG. 10 is an overall schematic diagram illustrating an example of an inkjet recording apparatus.
FIG. 11 is a diagram illustrating a waveform of a drive pulse for ink ejection.
[Explanation of symbols]
1 Ink tube
3 nozzles
4 Ink meniscus
7 Ink supply port
8 Board
H Ink droplet ejection device
A, A1, A2 Ink channel
S, S1, S2 side wall
11 UV light source
12 Optical fiber
13 Radiation irradiation part (UV light irradiation part)
14Y, 14M, 14C, 14K inkjet head
15 Carriage
16 Ink supply tank
17 Filter
18 Supply piping
19 Heating unit
20 recording media
21 Ink droplet
25 Chiller roll
26 Post-processing exposure equipment

Claims

An ink comprising at least a photopolymerizable compound and a colorant is heated to 40 to 150 ° C. by a heating unit, and an ink channel is expanded and contracted by an electric / mechanical conversion unit, and ink droplets are ejected from a nozzle, thereby recording medium In the ink jet recording method in which an ultraviolet ray is irradiated after an image is formed on the first pulse, the viscosity of the ink at 30 ° C. is 10 to 500 mPa · s, and a negative pressure is generated in the ink channel, and the first pulse Subsequently, after the ink droplet is ejected by the first driving pulse including the second pulse that generates a positive pressure, the ink meniscus of the nozzle does not return to the stationary position before ejecting the ink droplet. By a second drive pulse consisting of a first pulse that generates a negative pressure in the channel followed by a second pulse that generates a positive pressure. When the ink droplet is ejected, the ratio (V1 / V2) of the absolute value V1 of the voltage of the first pulse to the absolute value V2 of the voltage of the second pulse in the second drive pulse is 1.0. An inkjet recording method, wherein the inkjet recording method is .about.5.0.

2. The ink jet recording method according to claim 1, wherein there are a plurality of ink channels, and the electro-mechanical conversion means comprises a piezoelectric element that deforms the partition walls of the ink channels in a shear mode.

The duration of the first pulse in the second drive pulse is substantially AL of the ink channel (one half of the acoustic resonance period), and the duration of the second pulse is substantially 2AL of the ink channel. The ink jet recording method according to claim 1 or 2, characterized in that

The ink jet recording method according to any one of claims 1 to 3, wherein the ejection amount of ink per droplet is 2 to 20 pl.

The ink jet recording method according to claim 1, wherein a dot diameter formed on the recording medium is 50 to 200 μm.

The ink jet recording method according to claim 1, wherein the ink contains substantially no water and no organic solvent.

The ink jet recording method according to claim 1, wherein the recording medium has no ink absorbability .

The colorant is a pigment, the average dispersed particle size of the pigment is 10 to 200 nm, and the addition amount is 0.5 to 30% by mass , according to any one of claims 1 to 7, Inkjet recording method.